【ESP-IDF】介绍NVS

ESP-IDF是一款由乐鑫科技（Espressif Systems）开发的面向ESP32和ESP32-S系列芯片的开发框架，NVS（Non-Volatile Storage）是其中的一项功能。

NVS是一种用于在嵌入式系统中保存持久化数据的键值存储库。在ESP-IDF中，NVS提供了一种简单且有效的方法来在ESP32芯片上保存和读取配置信息、状态数据、用户设置等应用程序数据，以便在设备重新启动或断电后能够恢复状态。

NVS在ESP-IDF中具有以下特点和优点：

1. 非易失性：NVS中的数据在芯片断电或重新启动后仍然保持不变，不会丢失，适合保存需要长期存储的数据。
2. 键值对存储：NVS使用简单的键值对（Key-Value）结构来保存数据，方便进行读取和写入操作。
3. 分区管理：NVS将数据存储在不同的分区中，可以根据需要创建多个独立的NVS分区，用于不同的数据类型或应用场景，实现数据隔离和管理。
4. API丰富：ESP-IDF提供了丰富的NVS API，包括读取、写入、删除、遍历等操作，方便开发者进行数据的处理和管理。

学习和使用ESP-IDF中的NVS可以带来以下好处：

1. 持久化数据存储：NVS允许开发者将配置信息、状态数据等持久化保存在芯片中，即使设备断电或重新启动，数据也能够得到保留，从而避免了数据丢失的情况。
2. 简单高效的数据管理：NVS提供了简单易用的API，可以方便地进行数据的读取、写入、删除等操作，减少了开发复杂性和提高了代码效率。
3. 数据隔离和管理：NVS支持多个分区的管理，可以将不同类型的数据存储在不同的分区中，实现数据隔离和管理，便于维护和升级。
4. 节省存储空间：NVS采用了紧凑的键值对结构，可以高效地利用芯片内部的存储空间，避免了使用外部存储器的成本和复杂性。

因此，学习和使用ESP-IDF中的NVS可以帮助开发者在ESP32和ESP32-S系列芯片上实现持久化数据存储，并简化数据管理和提高应用程序的稳定性和效率。

如何使用NVS

简单来说，我们可以把nvs比喻成一个“U盘”，那接下来我们就开始对这个“U盘”进行操作吧！

接下来我们做一个简单的演示，代码如下：

#include 
#include "nvs_flash.h"
void app_main(void)
{
    // 对“U盘”进行初始化
    nvs_flash_init();

    char *bilibili_name_space = "BiliBili";
    nvs_handle_t bilibili_handle;
    // 创建一个句柄来打卡它
    nvs_open(bilibili_name_space, NVS_READWRITE, &bilibili_handle);

    // 创建初始变量counter_val记录ESP32重启次数
    uint32_t counter_val = 0;
    // 创建初始变量counter_val的key,可以将其比喻成文件名
    char *counter_key = "counter";
    // 查看是否存在counter_val(因为我们的counter_val是uint32_t类型，所以下面我们要用nvs_get_u32())
    nvs_get_u32(bilibili_handle, counter_key, &counter_val);
    counter_val = counter_val + 1;
    // 设置counter_val
    nvs_set_u32(bilibili_handle, counter_key, counter_val);
		// 提交执行
		nvs_commit(bilibili_handle);
    // 关闭窗口（句柄）
    nvs_close(bilibili_handle);
    // 退出“U盘”
    nvs_flash_deinit();
}

对于上述代码，我们可以这样形象的理解

当我执行nvs_flash_init()的时候，相当于插入了“U盘”

当我执行nvs_open(bilibili_name_space , NVS_READWRITE, &bilibili_handle)时，相当于新建bilibili_name_space文件夹，并进入其中，其中这个文件夹是NVS_READWRITE即可读可写的，而bilibili_handle就相当于这个窗口，我接下来所有的操作都需要通过这个窗口（句柄）进行操作

当我运行nvs_get_u32(bilibili_handle, counter_key, &counter_val)时，其实就是相当于打开名字为：counter_key的文件，而文件内的值就是counter_val

nvs_set_u32(bilibili_handle, counter_key, counter_val)就是设置文件里的内容

nvs_commit(bilibili_handle)，就是提交执行，nvs_close(bilibili_handle)就是关闭窗口（句柄），nvs_flash_deinit()就是退出“U盘”。

优化代码后：

#include 
#include "esp_log.h"
#include "nvs_flash.h"
void app_main(void)
{
    // 对“U盘”进行初始化
    nvs_flash_init();

    char *bilibili_name_space = "BiliBili";
    nvs_handle_t bilibili_handle;
    // 创建一个句柄来打卡它
    nvs_open(bilibili_name_space, NVS_READWRITE, &bilibili_handle);

    // 创建初始变量counter_val记录ESP32重启次数
    uint32_t counter_val = 0;
    // 创建初始变量counter_val的key,可以将其比喻成文件名
    char *counter_key = "counter";
    // 查看是否存在counter_val(因为我们的counter_val是uint32_t类型，所以下面我们要用nvs_get_u32())
    nvs_get_u32(bilibili_handle, counter_key, &counter_val);

    ESP_LOGI("NVS", "KEY:VALUE %s:%lu", counter_key, counter_val);

    // 设置counter_val
    nvs_set_u32(bilibili_handle, counter_key, ++counter_val);
		// 提交执行
		nvs_commit(bilibili_handle);
    // 关闭窗口（句柄）
    nvs_close(bilibili_handle);
    // 退出“U盘”
    nvs_flash_deinit();
}

接下来我们来测试一下这段代码：
可以看到，第1次为1，第2次为2，但是按理来说，第一次应该为0，第二次才是1，这是由于ESP-IDF太快了，在打印之前它就重启了一遍，所以才会被记录成1。

这里我们可以通过给几秒的延时来避免这种情况发生，如下：

这里我们重点注意一下这行代码：

nvs_set_u32(bilibili_handle, counter_key, ++counter_val);

在这里，++counter_val 是用于对 counter_val 变量进行自增操作。++ 运算符是 C 语言中的自增运算符，用于将变量的值加一，并返回加一后的结果。

在这段代码中，++counter_val 表示先将 counter_val 的值加一，然后将加一后的值作为参数传递给 nvs_set_u32() 函数。这样可以确保在将 counter_val 的值写入 NVS 存储之前，先对其进行自增操作，从而实现每次写入 NVS 存储时计数器的值增加一的效果。

需要注意的是，自增运算符有前缀形式和后缀形式，即 ++counter_val 和 counter_val++。前缀形式的 ++counter_val 先对变量进行自增操作，然后返回自增后的值；而后缀形式的 counter_val++ 先返回变量的值，然后再对变量进行自增操作。在这里使用前缀形式的 ++counter_val 是因为需要将自增后的值传递给 nvs_set_u32() 函数，而不是传递自增前的值。

如何把NVS删掉

直接把ESP格式化就好了

1. 打开ESP-IDF Terminal

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2. 输入idf.py erase-flash