stm32Flash模拟eeprom心得(原创)

所有文档打包资料CSDN下载地址：模拟EEPROM心得微博：花了几天时间研究stm32用Flash模拟EEPROM的问题，终于彻底弄懂了这种机制，由于我英文很菜，所以官方文档没有仔细看，而是直接去抠官方给出的例子程序，当然这种方法比较笨，但最终效果是一样的。下面仅将我学习过程中的一些心得体会给大家介绍一下，希望能对需要的人有所帮助，有不足之处望大家积极指正。首先推荐大家看的文档就是ST的官方文档《AN2594.pdf》和前辈总结出的《STM32FLASH模拟EEPROM使用和优化.pdf》和已经优化过的例程代码《FW_V3.1.0优化(FLASH模拟EEPROM).rar》下面开始进入主题1.为什么要用flash模拟eeprom？在许多应用场合下需要用eeprom保存非易失性的数据，但是意法半导体为了控制成本，没有在STM32F10X系列芯片中集成EEPROM，所以我们就需要用其内部集成的FLASH通过软件模拟EEPROM来达到同样的效果。2.stm32中的片上FLASH特点根据《STM32F10X闪存编程》中的介绍，以小容量为例（如下图），我们要使用的是32个1K字节/页的主存储空间，也就是说这段空间里除了保存用户代码的部分，其余部分我们是可以利用其作为数据存储使用的。stm32的FLASH分为主存储块和信息块。主存储块用于保存具体的程序代码和用户数据，信息块用于负责由stm32出厂是放置2KB的启动程序（Bootloader）并锁死，用户无法更改。选项字节存储芯片的配置信息及对主存储块的保护信息。STM32的FLASH主存储块按页组织，有的产品每页1KB，有的产品每页2KB。页面典型的用途就是用于按页擦除FLASH。从这点来看，页面有点像通用FLASH的扇区上图中FLASH一页大小为1KB。范围为从地址0x08000000开始的32KB内。对Flash的写入操作要“先擦除后写入”的原则；闪存的读写涉及一个概念，字（Word）32bit和半字（HalfWord）16bit，虽然STM32FLASH也是由字节组成，但STM32FLASH的编程每次都是以16bit半字为单位，且FLASH地址必须为偶数，否则会出错。3.对AN2594.pdf中模拟EEPROM机制的解释官方例程中用了2页FLASH空间来作为模拟EEPROM进行数据存储，例如页3（0x08000C00-0x08000FFF）和页4（0x08001000-0x080013FF），分别将其标记为PAGE0和PAGE1，简单流程如下图按照《使用和优化.pdf》中的解释，如果0页空间写满数据，那么把0页空间里面的【有效数据】复制到1页，如果1页数据满那么把1页空间里面的【有效数据】复制到0页，这样循环使用，当然如果你想增加使用寿命可以增加多页循环。每页前面4字节保留，其中前2字节是该页状态标志。是的，看到这里我开始感觉到了迷惑，迫切的需要弄清楚这种机制。。。。官方文档中的这张图说明了虚拟的EEPROM在FLASH中的保存形式，对页进行以4字节为单位的分块，每块的前2字节保存虚拟EEPROM的16bit数据，后两字节保存此数据的16bit虚拟地址，虚拟地址必须为（0x0000-0xFFFE）。那么先在这里说一下页面的三种状态ERASED页面是空的或者刚刚擦除数据，此时整个页面都是0xFFFFRECEIVE_DATA按照官方解释是，此页面处在接收已满页面的有效数据过程中。一旦另一页面完成擦除（即数据搬运完毕），此页面状态即变成VALID_PAGE。搬运的时候先将最新更新的数据写入，然后再将所有有效数据（除刚刚更新的虚拟地址的数据）写入页面。状态字：0xEEEEVALID_PAGE页面含有有效数据，这种状态会一直保持，直到所有有效数据搬运到已擦除的页面(有效数据搬运到新页面)。状态字：0x00001.写数据前面已经说到每页前4个字节保留，其中前2字节为页面状态字。假设保存的数据虚拟地址是0x7777，那么程序写数据是从当前有效页页首地址开始查询虚拟地址位置为0xFFFF的空间，如果是0xFFFF那么该位置可以保存数据；如果不是，那么继续找下1个位置，如果本页无0XFFFF的空间那么表示本页已满，那么将本页【有效数据】复制到另外1页继续保存数据。2.读数据读数据时是从有效页的末尾地址开始检测是否是有效数据，如果是那么立即返回，程序是通过虚拟地址判断有效数据的，第1个匹配的虚拟地址的数据才是有效的。3.对【有效数据】的解释在两次保存虚拟地址为0x7777的数据时（如下图所示）由于写数据时总是在FLASH中从首至尾依次存放，而读的时候总是从尾至首查找匹配，所以最后一次写入的虚拟地址是0x7777对应的数据1245才是有效的。这就是虚拟数据的更新。4.页满时的数据处理当有新数据要写入而页面内无0xFFFF地址即页面已满时，会将数据写入新的页面，并将原页面的有效数据也复制至新的页面，紧接着擦除已满的页面。如下图所示：5.优化的问题STM32FLASH模拟EEPROM优化官方例程中读写数据每次要查询读写位置，写数据是从页首地址开始查询，读地址是从页末地址查询。假如只有1个数据，读数据时效率是很低的，要查到最后才能找到有效数据，如果页快满了写数据效率也很低，读效率反而好一点了。实际程序中记录下一个可以写数据的位置将提高数据的读写效率，这样的话：写数据就是立即写不用查询，读数据不从页末地址查询，而是从最后1个写入数据处查询，这样特别在页数据少时效率提高不少。优化过的例子代码只需要增加很少部分就能实现。增加关键代码uint32_tCurWrAddress;//初始化写地址，减少每次读写时查询时间uint16_tInitCurrWrAddress(void)详细请看修改后的例子，读写函数也做了相应更改剩下的就是大家根据官方代码与优化过的代码进行对比，并通过eeprom.h中的三个入口函数进行细致研究了。本人水平有限，如有不妥之处请及时指正邮箱：[e-mail]微博：