嵌入式中利用内部flash存储参数

Posted 2021-10-31 嵌入式大杂烩

01

前言

嵌入式软件中经常要存储一些非易失参数，例如用户设置、校准参数、设备运行参数等，通常情况下我们都会选择存储在EEPROM或者SPI-FLASH中。在削减成本考量的情况下，我们可以把存储器省下来，参数存储在内部flash中，毕竟就算每片减少一块钱，量大后还是非常可观的。

02

选择参数存储位置

stm32的flash地址起始于0x08000000，结束地址是0x08000000加上芯片实际的flash大小，不同的芯片flash大小不同。我们可以在KEIL项目工程的Target也看到ROM的起始地址和大小，前提是Device页要选对正在使用的芯片规型号。

因为stm32擦除flash的时候是以扇区（sector）为单位的，我们存储参数也是选择以扇区为单位，从扇区头开始擦、读、写，这样逻辑简单。LD、MD型产品的扇区大小是1K，HD、CL型产品的扇区大小是2K。一般将参数存储在flash的尾部最后几个扇区比较稳妥，我们只要确保程序固件（编译出的烧录bin文件）的大小不进入尾部的这几个扇区就可以。

以stm32f103cbt6为例，flash起始地址为0x8000000，大小是0x20000。一个Sector的大小是1K。那么定义参数位置如下：

#define PARA_START_ADDR ((u32)0x0801fc00)
#define PARA_PAGE_SIZE  ((u16)0x400)

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参数形式

将参数封装成一个结构体，方便读存。注意flash存储时会自动做4字节对齐，所有尽量保证PARASAVED_T的大小是4的整数倍，避免存入读取后数据错位的麻烦。

#define PARA_FLAG 0x1000 //参数标记
typedef struct
{
  u8 para[64];
  u32 flag;
}PARASAVED_T;
PARASAVED_T para_t;

04

参数存取

读参数，将flash内的数据，读入到para_t结构体中

void ReadData(void)
{
  u32 address;
  u32 *pd;
  u16 i;


  address = PARA_START_ADDR;   
  pd = (u32 *)(&para_t);
  for(i=0; i<sizeof(para_t)/4; i++)
  {
    *pd = *((u32 *) address);
    address += 4;
    pd ++;
  }
}

写参数，将para_t的数据写入到flash中

void SaveData(void)
{
  u16 i;
  u8 writeTimes;
  u32 address;
  u8 isRight;
  u32 * pd;


  FLASH_Unlock();
  FLASH_ClearFlag(FLASH_FLAG_BSY | FLASH_FLAG_EOP | FLASH_FLAG_PGERR | FLASH_FLAG_WRPRTERR);


  writeTimes = MAX_FLASH_WRITE_TIMES;


  while(writeTimes--)
  {
    FLASH_ErasePage(PARA_START_ADDR);
    address = PARA_START_ADDR;   
    pd = (u32 *)(&para_t);
    for(i=0; i<sizeof(para_t)/4; i++)
    {
      FLASH_ProgramWord(address, *pd);
      address += 4;
      pd ++;
    }


    isRight = 1;
    address = PARA_START_ADDR;   
    pd = (u32 *)(&para_t);  
    for(i=0; i<sizeof(para_t)/4; i++)
    {
      if((*(__IO u32*) address) != *pd)
      {
        isRight = 0;
      }
      address += 4;
      pd ++;
    }
    if (isRight)
    {
      break;
    }
  }
}

05

读写调用逻辑

开机调用read函数，将参数读取到全局变量para_t中，后面在整个生命周期中都操作para_t。当para_t的内容被改动后，调用save函数，将改动值保存。

结构体中的flag的作用，是做为一个全部参数的存储标记，当开机读到它是全ff时，就是参数全空的初始状态，此时可以做初始化参数的操作，将一些默认值写入到flash中。当开机读到flag非全ff，但是与define PARA_FLAG不同时，就初始化参数或者参数中的一部分。这个作用是当我们需要改变某些默认参数值，并希望他在升级后生效时，可以修改define值，来触发参数初始化。

06

 优势与缺点

把参数存储在内部flash，好处是可以cost down，但是也要坏处，就是一旦全刷芯片的固件，所有的参数就会消失。但是一般的应用场合，这参数消失后触发参数初始化，也没有什么大问题。但是如果参数中存储了一些非常困难才得到的校准参数、运行数据等，要慎用。

/ The End /

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