提高M(jìn)SP430G單片機(jī)的Flash擦寫壽命的方法

下圖以采用兩個頁模擬EEPROM的方式為例，描述了頁狀態(tài)字的在頁0 和頁1 之間的切換過程。

采用這種方式，用戶不知道數(shù)據(jù)刷新的頻率。

下面的圖例以采用兩個頁模擬EEPROM 的應(yīng)用方式為例進(jìn)行描述。為了方便獲取模擬EEPROM數(shù)據(jù)和更新數(shù)據(jù)內(nèi)容，每個存儲變量元素都在Flash 里定義了一個操作單元，在該操作單元中對每個存

儲變量元素都分配一個虛擬操作地址，即一個EEPROM 操作單元包含一個虛擬地址單元和一個數(shù)據(jù)單元。當(dāng)需要修改數(shù)據(jù)單元內(nèi)容時，新的數(shù)據(jù)內(nèi)容和之前分配的虛擬地址一同寫入一個新的模擬EEPROM存儲器單元中，同時返回最新修改的數(shù)據(jù)內(nèi)容。EEPROM存儲單元格式描述如圖二。

使用虛擬地址加數(shù)據(jù)的方案總結(jié)如下。

? 為每一個目標(biāo)存儲變量分配一個虛擬地址，該虛擬地址需一同存入Flash 中。當(dāng)讀取存儲變量內(nèi)容時，需根據(jù)該變量的虛擬地址搜索虛擬EEPROM并返回最后更新的內(nèi)容。

? 在軟件處理上，需要記錄下一次寫入的物理目的地址;在每一次執(zhí)行寫入操作后，根據(jù)EEPROM存儲單元大小(操作粒度)，將目的操作指針自動累加。

? 當(dāng)一個頁(Page)寫滿后，需要將所有變量的EEPROM數(shù)據(jù)拷貝到下一個頁，再執(zhí)行該頁的擦除操作。

? 在嵌入式軟件處理上需加入合適的校驗機(jī)制，保證寫入數(shù)據(jù)的正確性并監(jiān)Flash 是否已經(jīng)失效。

2.2 劃分子頁方案

在Flash 中劃分出至少2 個頁(Page)用作模擬EEPROM，根據(jù)應(yīng)用需求將需寫入EEPROM 進(jìn)行保存的變量數(shù)據(jù)劃分成一個定長的數(shù)組(子頁)，例如16 個字節(jié)或者32 字節(jié)，將頁劃分成若干子頁后，需對Flash 中的所有子頁按照地址順序進(jìn)行逐次編號。每個子頁的第一個字節(jié)通常用來指示該子頁的狀態(tài)，子頁狀態(tài)可以為：空、已寫入或者失效。

在芯片上電初始化時，首先查找出第一個尚未寫入數(shù)據(jù)的子頁，并進(jìn)行標(biāo)識，在進(jìn)行寫EEPROM操作時，應(yīng)用程序需將待寫入EEPROM 子頁的所有數(shù)據(jù)按照事先約定好的順序整理好，再一次性將所有變量數(shù)據(jù)寫入空的子頁中，最后將模擬EEPROM 的操作指針指向下一個空閑的子頁，等待下一次寫入。待將一個頁的數(shù)據(jù)寫滿后，再進(jìn)行一次擦除操作。需要處理好指向子頁的指針的跳轉(zhuǎn)。

每個頁存在3 種可能狀態(tài)：

擦除態(tài)：該頁是空的。

已寫滿數(shù)據(jù)狀態(tài)：該頁已經(jīng)寫滿數(shù)據(jù)。

有效頁狀態(tài)：該頁包含著有效數(shù)據(jù)并且該頁尚未寫滿，仍可向子頁寫入數(shù)據(jù)。

圖三介紹了使用子頁的方式實現(xiàn)Flash 模擬EEPROM的數(shù)據(jù)處理方法。

2.2.1 軟件描述

在軟件實現(xiàn)上，為了便于軟件處理，建議定義一些關(guān)鍵宏定義和結(jié)構(gòu)體，指定Flash 模擬EEPROM 的起始、結(jié)束地址、頁的大小、子頁的大小、每個頁的子頁數(shù)目等參數(shù)，同時將需要操作的參數(shù)封裝起來，便于軟件操作和管理，不建議定義許多離散的標(biāo)志變量。

在軟件操作上，F(xiàn)lash 模擬EEPROM模塊需要提供幾個API 接口給應(yīng)用程序調(diào)用。

? 通過typedef 關(guān)鍵字定義設(shè)備類型，typedef unsigned char u8;

? ChkFstPowerOnInfo()用于檢測芯片是否為第一次上電并初始化EEPROM 參數(shù)到內(nèi)存，原型如下。