如何提高FLASH使用壽命以實(shí)現(xiàn)EEPROM的功能呢 ?

一、

stm32的FLASH擦除是按整頁或者整扇區(qū)擦除的，不同芯片的頁或者扇區(qū)(下邊統(tǒng)稱為頁)的大小是不一樣的，有1K，16K，64K，128K等大小。

現(xiàn)在我們想要 存3個不同16bit變量的數(shù)據(jù)，1秒存一次 ，如果不做任何算法，將這3個變量存到3個不同的頁的16bit地址，每次更改變量內(nèi)容都要擦除一次整頁(但是我們只使用了16bit的空間)，根據(jù)芯片數(shù)據(jù)手冊可知，保證性能的情況下flash最少擦除次數(shù)為10K，1萬次。

我們就按1萬次計算，理論上不到3小時我們使用的16bit地址就有損壞的風(fēng)險。而且要存儲的變量個數(shù)也有限，我們芯片不可能有那么多頁，H7系列也就16頁。所以需要一些算法處理，充分利用頁的空間。

二、EEPROM組件原理分析

還是上邊說的存儲情況，存3個不同16bit變量的數(shù)據(jù)，1秒存一次。

先說一下其大致思路，開辟兩塊連續(xù)大小相同的頁，分別為page0，page1，假如我們選用F4的芯片，選用第2頁和第3頁，均為16K。每個變量分配一個16bit的虛擬地址，同16bit數(shù)據(jù)一起存儲，虛擬地址為了讀取數(shù)據(jù)方便。

三個變量首先在page0存儲，存滿page0之后，將這3個變量最新的數(shù)據(jù)復(fù)制到page1，然后擦除page0，接下來在page1中存儲，page1存滿之后，將3個變量最新的數(shù)據(jù)復(fù)制到page0，然后擦除page1，就這樣循環(huán)存儲。

我們粗略的計算一下保證flash的可靠性的前提下，可以使用的時間，2個頁共32K，也就是每存32K的數(shù)據(jù)，page0，page1各擦除一次，我們存的是16bit數(shù)據(jù)+16bit的虛擬地址，那就是每存8K的16bit數(shù)據(jù)，page0，page1各擦除一次，這是3個變量，那么每個變量平均存2730次時，擦除一次頁，flash擦除壽命按1萬次計算，16bit變量1秒存一次，可以存2730100001秒=>7583小時=>315天，這是每天不間斷的使用，如果每天只使用8小時，大概可以使用2.5年。如果每天使用8小時，變量每10秒存一次，大概可以使用25年。這樣就充分利用了頁空間。

這里需要注意變量個數(shù)，和存儲周期，如果周期太快或者變量個數(shù)太多，可以增加頁，如果增加頁還是不滿足，那就只能加專用存儲芯片了。

下面看一下具體是怎么實(shí)現(xiàn)的：

每個頁都有3個狀態(tài)：

• ERASED：當(dāng)期頁已擦除。
• RECEIVE_DATA：頁正在從另一個滿頁接收(復(fù)制)數(shù)據(jù)。
• VALID_PAGE：頁中包含有效數(shù)據(jù)，并且在將所有有效數(shù)據(jù)完全傳輸?shù)揭巡脸撝?，此狀態(tài)不會改變。

根據(jù)官方提供的這個表，結(jié)合程序看，邏輯就很清晰了。

推薦看此表的順序：自上而下，從左到右。先看同一列，自上而下，再看不同列，從左到右。一定要結(jié)合程序?qū)嶋H過一遍，那樣更深刻。

注：page0格式化是指，將page0設(shè)置為VALID_PAGE狀態(tài)。