嵌入式软件中利用内部flash存储参数的方法

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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。

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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;
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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 *)(¶_t);
for(i=0; 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 *)(¶_t);
for(i=0; i {
FLASH_ProgramWord(address, *pd);
address += 4;
pd ++;
}

isRight = 1;
address = PARA_START_ADDR;   
pd = (u32 *)(¶_t);  
for(i=0; i

}
}

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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。

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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。
更多详情资料可以看这里:http://www.makeru.com.cn/course/1861.html?s=143793

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