17-1-数据处理思想和程序架构: 单片机stm32的flash保存数据优化方案(让擦写次数达到上百万至上千万次)
資料源碼:https://gitee.com/yang456/OpenProgrammingModuleForMCU.git
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說明1:知識從未如此性感。 爛程序員關心的是代碼,好程序員關心的是數據結構和它們之間的關系！
說明2:學的是思想，而非程序！此代碼思路適用于所有的單片機。
說明3:學會以后,下面的代碼可能會跟你一輩子!
說明4:這一系列文章是為大幅度裁剪本人博客文章！使博客文章更有條理。便于推其它教程！
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說明
此套方案是剛剛給別人做的項目的一個存儲方案,因為很實用,幾乎大家都用的到,所以分享給大家使用!
制作原因:
我項目上使用的STM32的Flash存儲的數據,STM32的Flash可以反復擦寫1萬次左右,
由于項目上需要反復的操作Flash,一個小時就需要操作一次,如果每次都擦寫,
這樣算下來一年就擦寫了 8760次,也就可以用 10000/8760 = 1.1年左右就壞掉了.
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解決方案思想
1.首先大家需要知道,凡是數據是0xFF的地址,不需要再次擦除就可以寫入.
假設一頁1024字節,先全部擦除了
由于上面說的特性,可以這樣做,
第一次寫一個數據到Flash的0地址
第二次寫一個數據到Flash的1地址
第三次寫一個數據到Flash的2地址
每次寫的時候就不需要擦除!
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2.其實如果想真正的應用其實是下面這樣子
準備好幾頁Flash,準備一個固定大小的數組,把數據放到數組里面
然后把數組里面的數據拷貝進第一頁的最前面,然后再更新數組里面的數據
再把數組的數據拷貝到第一頁后面沒有使用的地方,然后就是循環
如果第一頁不能拷貝了,就把數據拷貝到第二頁,然后擦除第一頁
如果第二頁不能使用了,就把數據拷貝到第三頁,然后擦除第二頁
如果第三頁不能使用了,就把數據拷貝到第四頁,然后擦除第三頁
如果第四頁不能使用了,就把數據拷貝到第一頁,然后擦除第四頁
然后就是循環
假設數組是20個數據,Flash的每一頁最大存儲是510個數據
那么每頁Flash擦除一次以后可以使用 510/20 = 25次
如果Flash的擦寫次數是10000次,那么當前的方式可以使用
25*4*10000 = 100萬次
當然如果還嫌小,可以多加幾頁,如果用10頁
25*10*10000 = 250萬次
也可以減小數組大小,如果只存2個數據
510/2*4*10000 = 1020萬次
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源碼使用
1.需要這兩個文件
用戶把以下兩個文件移植到自己的工程即可使用!
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2.存儲數據
1.請用戶自行修改Flash的大小和存儲數據的頁地址
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2.默認最大存儲20個數據(u16型),第一個和最后一個不可用,最大存儲18個數據
請用戶根據自己的需求修改!
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3.把數據存儲到Flash
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4.關于存儲的數據
用戶把數據放到了數組? flash_helper_struct.FlashHelperData[XXX]? 里面, XXX范圍1-18.
然后調用一下刷新函數,數組里面的數據就存儲到了flash里面;
用戶獲取先前存入的數據實際上只需要從?flash_helper_struct.FlashHelperData[XXX]? 數組里面獲取.
因為數據就是緩存在數組里面的.
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如果用戶需要知道Flash是不是存儲成功了,用戶需要在調用完刷新以后緊接著調用
FlashHelperGetIndex(XXX);//XXX是索引,要和上面數組的下標保持一致.
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3.設備重啟以后獲取先前存入的數據
1.在初始化存儲函數后面直接用索引獲取即可!
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簡要概括
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1.實際上存數據就是把數據寫到
flash_helper_struct.FlashHelperData 數組
然后調用??FlashHelperUpdate();函數刷新一下即可!
注意:
flash_helper_struct.FlashHelperData[0] //第一位
和?flash_helper_struct.FlashHelperData[19]? //最后一位
我作為了數據開頭和結尾標識,用戶不能使用
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用戶可以用?FlashHelperGetIndex函數獲取剛剛寫入的數據
用來判斷是不是寫入成功.
如果寫入不成功可以再次調用?FlashHelperUpdate();函數
然后再調用?FlashHelperGetIndex函數獲取剛剛寫入的數據
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擴展(掉電存儲)
代碼是先寫入再判斷擦除,一是保證確實寫進去,二是為了下面的問題.
假設寫入數據的時候突然斷電了
用戶可以在斷電中斷函數里面重新設置一下數組的值
然后調用一下刷新函數!
注意:單片機的vbt引腳需要接備用電池!
測試程序是在掉電瞬間把數組FlashHelperData[1]的值改為30后存儲到flash
用戶可以測試一下給單片機斷電上電,然后看下存儲的數據.
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源碼執行效率
1.好的代碼,一是穩定性,二是執行效率
其實操作Flash要想執行效率高,就不要頻繁的擦除!
當前程序是存儲25次數據,擦除一次Flash.
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結語
該緩存適合經常操作數據的場合,
不經常操作的數據請用戶存到別的地方!!!
不要把所有的數據都用這個方案緩存,因為沒有意義!
總結
以上是生活随笔為你收集整理的17-1-数据处理思想和程序架构: 单片机stm32的flash保存数据优化方案(让擦写次数达到上百万至上千万次)的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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