乐鑫esp8266学习rtos3.0笔记第3篇： 一篇文章带你搞掂存储技术 NVS 的认识和使用，如何利用NVS保存整型、字符串、数组以及结构体。（附带demo）

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• 本系列博客学习由非官方人员 半颗心脏 潜心所力所写，不做开发板。仅仅做个人技术交流分享，不做任何商业用途。如有不对之处，请留言，本人及时更改。

1、 Esp8266之 搭建开发环境，开始一个“hellow world”串口打印。
2、 Esp8266之 利用GPIO开始使用按钮点亮你的“第一盏灯”。
3、 Esp8266之 利用 "软件定时器 " 定时0.5秒闪烁点亮一盏LED。
4 、Esp8266之 了解PWM，更为深入地用PWM控制一盏LED的亮度变化。
5 、Esp8266之 原生乐鑫SDK高级使用之封装Post与Get请求云端，拿到“天气预报信息”。
6 、Esp8266之 了解 SmartConfig与Airkiss一键配网，给8266配网上云端。无需把wifi名字密码写在固件里。
7 、Esp8266之 了解 softAP热点配网模式原理，仿“机智云”定义自己的热点配网模式协议。
8、 Esp8266之 你要找的8266作为UDP、TCP客户端或服务端的角色通讯，都在这了。
9、 Esp8266进阶之路： [小实战上篇]Windows系统搭建8266的本地Mqtt服务器，局域网点亮一盏LED灯。
10、 Esp8266进阶之路： [小实战下篇]Windows系统搭建8266的本地Mqtt服务器，局域网点亮一盏LED灯。
11、 Esp8266进阶之路： 8266接入阿里智能，点亮一盏LED灯，期待天猫精灵语音控制的不约而至！
12、 Esp8266进阶之路： 图文并茂学习阿里云主机搭建8266MQTT服务器，实现移动网络远程控制一盏LED。
13、 Esp8266进阶之路： 动手做个8266毕设小案例，smartConfig + MQTT协议轻松实现远程控制一盏LED。
14、 Esp8266进阶之路： esp8266的 FreeRtos系统学习的正确姿势 ------ 环境搭建、烧录。
15、 Esp8266进阶之路： esp8266的 物联网又一股清流，8266接入阿里云平台非阿里智能的SDS服务，点亮一盏LED灯。
16、 Esp8266进阶之路： esp8266的 基于Nonos移植红外线H1838，实现红外遥控器配网，远程控制一盏灯。
17、 Esp8266进阶之路： esp8266自研的快速上电开关五次 (开-关为一次) ，无需按键触发则8266进去一键配网模式。
18、 Esp8266进阶之路： esp8266 基于NONOS 实现 OTA 远程升级，实现无线“ 热修复 ”升级固件程序。
19、 Esp8266进阶之路： esp8266驱动 ds18b20、dht11 温湿度传感器，采集温湿度传感器到服务器。
20、 Esp8266进阶之路： 深入学习esp8266的esp now模式，仿机智云做一个小网关，实现无需网络下轻松彼此连接通讯交互数据。
21、 Esp8266进阶之路： 浅谈 esp8266 如何在本地局域网网络情况下实现最大效率地和前端实现数据交互。
22、 Esp8266进阶之路： esp8266的工程如何添加第三方静态库文件以及如何自定义文件夹，聊聊那些makeFile的事。。
23、 Esp8266进阶之路： 再来一波 esp8266 基于 freeRtos系统连接自己私有的服务器实现OTA远程升级，接触下 lwip的基本知识。。
24、 Esp8266进阶之路： 渗透学习回顾下esp8266的外置spi芯片25q系列，熟悉8266代码块在其的分布，得心应手放置图片或其他资料。
25、 Esp8266进阶之路： 深聊下esp8266的串口 Uart 通讯中断编程，为您准备好了 NONOS 版本 和 RTOS 系统的串口驱动文件。
26、 Esp8266进阶之路： RTOS分析 MQTT 实现过程，实现移植 MQTT协议在 esp8266 rtos实时系统，可断线重连。
27、 Esp8266进阶之路： 跟紧脚步，用VisualStudio Code开发 esp8266 rtos SDK v3.0版本，全新的 idf 框架，节省内存模块化开发。
28、 Esp8266进阶之路： 教你轻松自如使用cJson在乐鑫 esp8266 如何解析一段json数据以及如何生成一段json数据。
29、 Esp8266进阶之路： 百万条消息免费之乐鑫esp8266使用TCP直连模式MQTT协议接入阿里云物联网平台，支持私家服务器对接支持阿里云规则引擎。
30、 Esp8266进阶之路： 乐鑫esp8266 SDK编程使用 IIC总线驱动 0.96寸的OLED显示屏，显示天气预报信息。
31、 Esp8266进阶之路： 当esp8266遇到 Html，该怎么内置网页控制设备，理清内置网页的实现过程，实现无需路由器手机也可以控制esp8266。
32、 Esp8266进阶之路： 细聊HmacMD5的加密方法带来的安全性，并实践在esp8266上，最大保障传输的过程的信息的安全性。
33、 Esp8266进阶之路： 如何优雅地像乐鑫原厂封装esp8266底层寄存器的逻辑思维，做成自己的静态库库文件，让第三方人使用？
34、 Esp8266进阶之路： 乐鑫esp8266 NONOS SDK 3.0编程使用 SPI 驱动基于Max7219芯片的八位数码管，显示日期信息。
35、 Esp8266进阶之路： 乐鑫esp8266芯片借助机智云平台做一个商业化的七彩RGB灯泡可调整体方案项目，炫彩夺目高大尚。
36、 Esp8266之rtos3.0笔记： 认识esp8266 Rtos 3.0 sdk 工程结构，esp8266如何向esp-idf工程靠近的，如何自定义头文件编译？
37、 Esp8266之rtos3.0笔记： 你要找的基本外设功能都在这里了，包括Gpio、Pwm 和 Uart 接口使用。
38、 Esp8266之rtos3.0笔记： 一篇文章带你搞掂存储技术 NVS 的认识和使用，如何利用NVS保存整型、字符串、数组以及结构体。
39、 Esp8266之rtos3.0笔记： 捋一捋微信公众号配网智能设备 esp8266 并绑定设备的过程，移植并成功实现在 esp8266 rtos3.1 。
40、 Esp8266之rtos3.0笔记： 基于乐鑫idf框架，研究出超稳定、掉线重连、解决内存泄露问题的Mqtt框架！支持esp8266和esp32！
41、 Esp8266之rtos3.0笔记： esp8266-12模块基于rtos3.1版本ota功能远程空中升级固件，官网基础之上增加dns域名解析！
42、 Esp8266之rtos3.0笔记： 我又来了，基于rtos3.0版本 SDK编程 SPI 驱动 ws2812b 七彩灯，代码全部开源奉献给你们！
43、 Esp8266之rtos3.0笔记： esp8266-12模块基于rtos3.0版本扫描周围获取附近可用的 Wi-Fi 热点路由器信息，同样适合esp32。
44、 Esp8266之rtos3.0笔记： 整理分享那些我在项目中常用的esp8266 rtos3.0版本的常见驱动，Button按键长短按、PWM平滑调光等。
45、 Esp8266之rtos3.0笔记： 内置仅1M的Esp8285，如何攻破最棘手的OTA问题，大大节省资源成本开发产品。
46、 Esp8266之rtos3.0笔记： 详细分析Esp8266上电信息打印的数据，如何做到串口通讯上电不乱码打印。
47、 Esp8266之rtos3.0笔记： 无需外网，如何实现在本地局域网与控制端做数据交换的一些开发经验。
48、 Esp8266之rtos3.0笔记： 迟来的1024程序员祝福，开源分享一个驱动 ds18b20 获取温度的工程。
49、 Esp8266之rtos3.0笔记： aliyun sdk 直连接入阿里云物联网平台，实现天猫精灵找队友零配网功能和语音控制。
50、 Esp8266之rtos3.0笔记： esp产品量产方案初入门之 如何从外部读取 csv 文件的数据，比如从代码读取外部文件阿里云三元组。
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一、前言；

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        该来的，还是会来的！前几天的项目需要用到这个NVS存储技术，参考官网教程以及网上的一些示范，现在已经弄懂了这个NVS的使用！总的来说，比之前我们的存储API接口更为方便了！

        参考官网文章：https://blog.csdn.net/espressif/article/details/84749096

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二、什么是NVS，和我们之前的2.0 SDK存储有什么区别？

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• NVS: Non-volatile storage , 即将数据存储到 flash 中, 掉电或重启后数据仍然存在, flash类似于 PC 上磁盘. ESP8266 和 ESP32 上提供 nvs 接口给用户, 来保存和读取用户数据；注意这个接口目前在 Rtos 3.0在 esp8266 和 esp32都是支持的！

  • 这里我总的一句话来说：类似eeprom一样保存和读取自定义保存在内存中。 学过 RTOS 2.0或者是NONOS的朋友都知道我们之前使用的是 spi_flash_read 和 spi_flash_write 接口来操作的！
  • 这NVS无非就换了个名字，改下底层适配使得操作安全方便，命名为NVS罢了！大家不要感觉到很难！
    相信您看了我这博文，很快上手熟悉使用！

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2.1 接口更加安全

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• 相比较于 spi_flash_read 和 spi_flash_write 等接口, NVS 不直接操作 address.，对于终端用户而已, 更加安全。
  例如: 应用复杂一点, 容易 spi_flash_write(address, src, size) 不小心写到同一个地址, 或地址写覆盖, 而导致长时间 debug；

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2.2 接口使用接近用户习惯（打开 - 写或者读 - 应用 - 保存）

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• NVS 接口类似于电脑上操作文件一样:
• 打开文件(nvs_open), 写文件(nvs_set_xxx), 保存文件(nvs_commit), 关闭文件(nvs_close)
• 打开文件(nvs_open), 读取文件(nvs_get_xxx), 关闭文件(nvs_close)

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2.3 擦写均衡, 使 flash 寿命更长

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• NVS 在操作少量数据上, NVS 分区更大时, 擦写均衡表现的更为明显.
• 例如: flash 一个 sector 为 4KB, NVS 分配大小为一个 sector, 写同一个 64 Bytes 数据到 flash, 分别比较 spi_flash_xxx 和 nvs 写 64 次
• spi_flash_write: 每次写 flash 前, 需擦除 flash. 对应: 64 次擦除 flash, 64 次写 flash
• nvs: nvs 内部有擦写均衡, 有标志位记录当前有效存储. 如第一次擦除 sector, 再写 sector 0-63 Byte, 第二次写 sector 64-127 Bytes, 第 64次(4KB/64Bytes) 写完 sector 最后一个 64 Byte. 对应: 1 次擦除 flash, 64 次写 flash
• 这样 NVS 减少 64 倍擦除操作, 对 flash 寿命有较大提升.
  在 NVS 分区更大, 存储信息少时, 表现的更为明显.

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三、其保存的位置数据在哪？

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• 要接触这个NVS，大家都想知道他的保存位置；其实这个又是另外一个学问了，需要了解下Rtos3.0 Esp8266的存储分布，这个和 2.0的完全不一样了！
• 大家看看下面的分区表就知道了！这个分区表是可以系统生成的！也是可以自定义的！

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三、使用须知！

• 每次操作必须指定一个范围，在这范围里面就有键值对，而键值对就是我们自定义的 ！
• 这里我总结更为形象形容下：
  • 不管读写操作，都必须打开一个数据表（如果不存在系统会创建），打开后会有一个句柄返回来！之后的操作都会用这个句柄来操作数据！
  • 写操作，需要传入句柄和要写的类型的数值指针！以及您的键的名字和数值！
  • 读操作，需要传入句柄和要读的类型的指针！以及您的键的名字和要存储返回的类型变量的指针！

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四、写和读整型？

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• 写：

    //NVS操作的句柄，类似于 rtos系统的任务创建返回的句柄！
    nvs_handle mHandleNvs;
    
    //注意int8_t的取值范围，根据自身的业务需求来做保存类型
    int8_t nvs_i8 = 11;

    //打开数据库，打开一个数据库就相当于会返回一个句柄
    if (nvs_open(TB_SELF, NVS_READWRITE, &mHandleNvs) != ESP_OK)
    {
        ESP_LOGE(TAG, "Open NVS Table fail");
    }

    //保存一个 int8_t
    esp_err_t err = nvs_set_i8(mHandleNvs, FILED_SELF_i8, nvs_i8);
    
    if (err != ESP_OK)
        ESP_LOGE(TAG, "Save NVS i8 error !!");
    else
        ESP_LOGI(TAG, "Save NVS i8 ok !! nvs_i8 = %d ", nvs_i8);

    //提交下！相当于软件面板的 “应用” 按钮，并没关闭面板！
    nvs_commit(mHandleNvs);
    
    //关闭数据库，关闭面板！
    nvs_close(mHandleNvs);

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• 读：

    //NVS操作的句柄，类似于 rtos系统的任务创建返回的句柄！
    nvs_handle mHandleNvsRead;
    int8_t nvs_i8 = 0;

    esp_err_t err = nvs_open(TB_SELF, NVS_READWRITE, &mHandleNvsRead);
    //打开数据库，打开一个数据库就相当于会返回一个句柄
    if (err != ESP_OK)
    {
        ESP_LOGE(TAG, "Open NVS Table fail");
        vTaskDelete(NULL);
    }
    else
    {
        ESP_LOGI(TAG, "Open NVS Table ok.");
    }

    //读取 i8
    err = nvs_get_i8(mHandleNvsRead, FILED_SELF_i8, &nvs_i8);
    if (err == ESP_OK)
        ESP_LOGI(TAG, "get nvs_i8 = %d ", nvs_i8);
    else
        ESP_LOGI(TAG, "get nvs_i8 error");

    //关闭数据库，关闭面板！
    nvs_close(mHandleNvsRead);
    

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五、写和读字符串？

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• 写：

    //NVS操作的句柄，类似于 rtos系统的任务创建返回的句柄！
    nvs_handle mHandleNvs;
    
    //注意int8_t的取值范围，根据自身的业务需求来做保存类型
    int8_t nvs_i8 = 11;

    //打开数据库，打开一个数据库就相当于会返回一个句柄
    if (nvs_open(TB_SELF, NVS_READWRITE, &mHandleNvs) != ESP_OK)
    {
        ESP_LOGE(TAG, "Open NVS Table fail");
    }

     //自定义一个字符串
    char data[65] = {"https://xuhong.blog.csdn.net"};

    //保存一个字符串
    if (nvs_set_str(mHandleNvs, FILED_SELF_Str, data) != ESP_OK)
        ESP_LOGE(TAG, "Save NVS String Fail !!  ");
    else
        ESP_LOGI(TAG, "Save NVS String ok !! data : %s ", data);

    //提交下！相当于软件面板的 “应用” 按钮，并没关闭面板！
    nvs_commit(mHandleNvs);
    
    //关闭数据库，关闭面板！
    nvs_close(mHandleNvs);

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• 读：

    //NVS操作的句柄，类似于 rtos系统的任务创建返回的句柄！
    nvs_handle mHandleNvsRead;
    int8_t nvs_i8 = 0;

    esp_err_t err = nvs_open(TB_SELF, NVS_READWRITE, &mHandleNvsRead);
    //打开数据库，打开一个数据库就相当于会返回一个句柄
    if (err != ESP_OK)
    {
        ESP_LOGE(TAG, "Open NVS Table fail");
        vTaskDelete(NULL);
    }
    else
    {
        ESP_LOGI(TAG, "Open NVS Table ok.");
    }

    //读取 字符串
    char data[65];
    uint32_t len = sizeof(data);
    err = nvs_get_str(mHandleNvsRead, FILED_SELF_Str, data, &len);

    if (err == ESP_OK)
        ESP_LOGI(TAG, "get str data = %s ", data);
    else
        ESP_LOGI(TAG, "get str data error");

    //关闭数据库，关闭面板！
    nvs_close(mHandleNvsRead);
    

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六、写和读 数组？

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• 写：

    //NVS操作的句柄，类似于 rtos系统的任务创建返回的句柄！
    nvs_handle mHandleNvs;
    
    //注意int8_t的取值范围，根据自身的业务需求来做保存类型
    int8_t nvs_i8 = 11;

    //打开数据库，打开一个数据库就相当于会返回一个句柄
    if (nvs_open(TB_SELF, NVS_READWRITE, &mHandleNvs) != ESP_OK)
    {
        ESP_LOGE(TAG, "Open NVS Table fail");
    }

     //自定义一个数组
    uint8_t group_myself[8] = {0x08, 0x07, 0x06, 0x05, 0x04, 0x03, 0x02, 0x01};

    if (nvs_set_blob(mHandleNvs, FILED_SELF_Group, group_myself, sizeof(group_myself)) != ESP_OK)
        ESP_LOGE(TAG, "Save group  Fail !!  ");
    else
        ESP_LOGI(TAG, "Save group  ok !!  ");

    //提交下！相当于软件面板的 “应用” 按钮，并没关闭面板！
    nvs_commit(mHandleNvs);
    
    //关闭数据库，关闭面板！
    nvs_close(mHandleNvs);

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• 读：

    //NVS操作的句柄，类似于 rtos系统的任务创建返回的句柄！
    nvs_handle mHandleNvsRead;
    int8_t nvs_i8 = 0;

    esp_err_t err = nvs_open(TB_SELF, NVS_READWRITE, &mHandleNvsRead);
    //打开数据库，打开一个数据库就相当于会返回一个句柄
    if (err != ESP_OK)
    {
        ESP_LOGE(TAG, "Open NVS Table fail");
        vTaskDelete(NULL);
    }
    else
    {
        ESP_LOGI(TAG, "Open NVS Table ok.");
    }

      //读取数组
    uint8_t group_myself_read[8];
    size_t size = sizeof(group_myself_read);
    err = nvs_get_blob(mHandleNvsRead, FILED_SELF_Group, group_myself_read, &size);

    if (err == ESP_OK)
    {
        ESP_LOGI(TAG, "get group_myself_read data OK !");
        for (uint32_t i = 0; i < size; i++)
        {
            ESP_LOGI(TAG, "get group_myself_read data : [%d] =%02x", i, group_myself_read[i]);
        }
    }

    //关闭数据库，关闭面板！
    nvs_close(mHandleNvsRead);
    

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七、写和读 结构体？

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• 写：

    //NVS操作的句柄，类似于 rtos系统的任务创建返回的句柄！
    nvs_handle mHandleNvs;
    
    //注意int8_t的取值范围，根据自身的业务需求来做保存类型
    int8_t nvs_i8 = 11;

    //打开数据库，打开一个数据库就相当于会返回一个句柄
    if (nvs_open(TB_SELF, NVS_READWRITE, &mHandleNvs) != ESP_OK)
    {
        ESP_LOGE(TAG, "Open NVS Table fail");
    }
    
    //保存一个结构体
    User_Info user = {
        .name = "xuhong",
        .age = 18,
        .sex = 10};

    if (nvs_set_blob(mHandleNvs, FILED_SELF_Struct, &user, sizeof(user)) != ESP_OK)
        ESP_LOGE(TAG, "Save Struct  Fail !!  ");
    else
        ESP_LOGI(TAG, "Save Struct  ok !!  ");

    //提交下！相当于软件面板的 “应用” 按钮，并没关闭面板！
    nvs_commit(mHandleNvs);
    
    //关闭数据库，关闭面板！
    nvs_close(mHandleNvs);

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• 读：

    //NVS操作的句柄，类似于 rtos系统的任务创建返回的句柄！
    nvs_handle mHandleNvsRead;
    int8_t nvs_i8 = 0;

    esp_err_t err = nvs_open(TB_SELF, NVS_READWRITE, &mHandleNvsRead);
    //打开数据库，打开一个数据库就相当于会返回一个句柄
    if (err != ESP_OK)
    {
        ESP_LOGE(TAG, "Open NVS Table fail");
        vTaskDelete(NULL);
    }
    else
    {
        ESP_LOGI(TAG, "Open NVS Table ok.");
    }

    //读取结构体
    User_Info user;
    memset(&user, 0x0, sizeof(user));
    uint32_t length = sizeof(user);
    err = nvs_get_blob(mHandleNvsRead, FILED_SELF_Struct, &user, &length);
    if (err == ESP_OK)
    {
        ESP_LOGI(TAG, "get user Struct name = %s !", user.name);
        ESP_LOGI(TAG, "get user Struct age = %d !", user.age);
        ESP_LOGI(TAG, "get user Struct sex = %d !", user.sex);
    }


    //关闭数据库，关闭面板！
    nvs_close(mHandleNvsRead);
    

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八、其他

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• 上面我个人把 nvs形容为一个数据库操作，先打开表，然后键值对操作！下面是我定义的一些表名和键名！这样大家更舒服上手！

//自定义一个结构体
typedef struct
{
    char name[10];
    int8_t age;
    bool sex;
} User_Info;

//数据库的表名
static const char *TB_SELF = "Tb_Self";
//保存与读取 int8_t 类型的 字段名
static const char *FILED_SELF_i8 = "int8_t_Self";
//保存与读取 字符串类型的 字段名
static const char *FILED_SELF_Str = "str_Self";
//保存与读取 数组类型的 字段名
static const char *FILED_SELF_Group = "group_Self";
//保存与读取 结构体类型的 字段名
static const char *FILED_SELF_Struct = "struct_Self";

• 最后，看串口打印，共勉！！

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• 本博文的工程代码下载：https://download.csdn.net/download/xh870189248/11017085

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