基于嵌入式MCU數(shù)據(jù)Flash的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)及管理方法研究與實(shí)現(xiàn)

　　通過為每個(gè)數(shù)據(jù)建立狀態(tài)字來表示是否已經(jīng)在當(dāng)前分區(qū)上進(jìn)行了存儲(chǔ)操作，數(shù)據(jù)1的存儲(chǔ)操作便不會(huì)影響數(shù)據(jù)2的存儲(chǔ)，數(shù)據(jù)2仍然能夠在當(dāng)前分區(qū)上進(jìn)行存儲(chǔ)，而不會(huì)每次只要有數(shù)據(jù)的寫操作都會(huì)造成所有的數(shù)據(jù)在分區(qū)之間的搬移，這樣不僅提高了寫操作的效率，而且會(huì)進(jìn)一步提高Flash的使用壽命^[7]。

　　分區(qū)拷貝操作

　　在進(jìn)行數(shù)據(jù)在分區(qū)間的拷貝操作時(shí)，首先備份當(dāng)前最新分區(qū)狀態(tài)字和最新數(shù)據(jù)分區(qū)編號(hào)，然后更新最新數(shù)據(jù)分區(qū)編號(hào)，查看最新數(shù)據(jù)分區(qū)首地址是否是Flash扇區(qū)首地址，如果是，執(zhí)行扇區(qū)擦除操作^[8]，然后按照Flash的寫操作命令序列在當(dāng)前最新數(shù)據(jù)分區(qū)的data id地址處寫入data id，在data地址處寫入data，然后將備份數(shù)據(jù)分區(qū)內(nèi)的其他數(shù)據(jù)復(fù)制到當(dāng)前最新數(shù)據(jù)分區(qū)中。

　　最新數(shù)據(jù)分區(qū)及狀態(tài)字更新

　　最新數(shù)據(jù)分區(qū)編號(hào)的更新算法為：將最新數(shù)據(jù)分區(qū)編號(hào)加一，判斷其結(jié)果，如果最新數(shù)據(jù)分區(qū)編號(hào)等于分區(qū)個(gè)數(shù)，設(shè)置最新數(shù)據(jù)分區(qū)編號(hào)為0。狀態(tài)字更新算法為：判斷所備份最新數(shù)據(jù)分區(qū)狀態(tài)字是否等于0xfe，如果等于0xfe，設(shè)置最新分區(qū)狀態(tài)字為0，否則最新分區(qū)狀態(tài)字加一，然后將最新分區(qū)狀態(tài)字寫入當(dāng)前最新數(shù)據(jù)分區(qū)狀態(tài)字地址，即數(shù)據(jù)分區(qū)首地址位置。

　　掉電存儲(chǔ)

　　如果嵌入式系統(tǒng)在寫操作期間掉電，由于在發(fā)生掉電時(shí)最新數(shù)據(jù)分區(qū)狀態(tài)字還沒有更新，再次上電時(shí)查找到的最新數(shù)據(jù)分區(qū)仍然是寫操作進(jìn)行前的那個(gè)數(shù)據(jù)分區(qū)，通過在寫入操作完成后更新狀態(tài)字的方式保證了即使發(fā)生了掉電，重新上電后數(shù)據(jù)仍能恢復(fù)為原來的數(shù)據(jù)分區(qū)中的數(shù)據(jù)。上電時(shí)通過分區(qū)狀態(tài)字查找最新數(shù)據(jù)分區(qū)的算法如下：

　　(1)當(dāng)存在取值為0的分區(qū)狀態(tài)字時(shí)，小于分區(qū)數(shù)的最大狀態(tài)字代表的分區(qū)為最新數(shù)據(jù)分區(qū);
　　(2)當(dāng)不存在取值為0的分區(qū)狀態(tài)字時(shí)，最大狀態(tài)字代表的分區(qū)為最新數(shù)據(jù)分區(qū);該算法實(shí)現(xiàn)流程如附圖3所示，上電后經(jīng)過該算法處理后，可以得到最新數(shù)據(jù)分區(qū)編號(hào)和最新數(shù)據(jù)分區(qū)狀態(tài)字，其軟件代碼如下所示：

　　static void FindNewestBankByStatusWord(void)
　　{
　　Bool roll_over;
　　uint8_t bank;
　　uint16_t bank_status;
　　uint16_t largest_status = 0;
　　Bool erased = TRUE;
　　roll_over = StatusWordIsRollover();
　　for(bank = 0;bank < EEPROM_BANKS;bank++){
　　bank_status = READFLASH16(EEPROM_START + (bank * EEPROM_SIZE_BYTES));
　　if(FLASH_ERASED_WORD != bank_status){
　　erased = FALSE;
　　if(TRUE == roll_over){
　　if((bank_status < EEPROM_BANKS) && (bank_status >= largest_status)){
　　Active_bank = bank;
　　largest_status = bank_status;
　　}
　　}else{
　　if(bank_status > largest_status){ Active_bank = bank;
　　largest_status = bank_status;
　　}
　　}
　　if(TRUE == erased){ Active_bank = 0;
　　(void)EraseEepromBank(EEPROM_START);
　　}
　　}