基于嵌入式MCU数据Flash的数据存储及管理方法研究与实现

　　具体应用

　　在笔者开发的电动汽车仪表盘中，需要存储总里程、小计里程、电机故障等信息，按照前文所述的方法，首先建立数据分区，为每个数据条目建立ID，该ID同时可表征数据状态字：

　　ID=1，对应电机故障，大小为1个字节;
　　ID=2，对应总里程，大小为4个字节;
　　ID=3，对应小计里程，大小为2个字节;

　　各数据条目在分区内的格式如下：

　　分区状态字Status_word(1个字节)+电机故障ID(1个字节)+电机故障(1个字节)+总里程ID(一个字节)+总里程(4个字节)+小计里程ID(1个字节)+小计里程(2个字节);

　　经计算，实际存储需求为11个字节，为了计算的方便，设定分区大小为2的幂，选为16;MC9S12HY32内置数据Flash的扇区大小为256个字节，为了保证掉电不丢失数据，必须占用至少两个扇区，根据公式(1)，分区个数选定为32。数据Flash可擦写次数为10万次，在每次数据写操作都会引起数据分区轮转的最坏情况下，数据可擦写次数为10万*32=320万次，大于EEPROM的可擦写100万次的使用寿命，可以满足产品生命周期要求。

　　如前文所述，在进行数据读/写操作时，首先通过数据条目ID进行偏移地址查表，计算数据在分区内的相对地址，其实现函数如下：

　　uint16_t GetDataAddrFromItsId(uint16_t data_id)
　　{
　　uint16_t addr;
　　if(EE_MOTOR_ERR == data_id){
　　addr = EEPROM_START + 1;
　　}else if(EE_MILES_TOTAL == data_id){
　　addr = EEPROM_START + 3;
　　}else if(EE_MILES_RELATIVE == data_id){
　　addr = EEPROM_START + 8;
　　}else{
　　addr = EEPROM_START; /* not valid data id,so give unvalid addr */
　　}
　　return addr;
　　}
　　EE_MOTOR_ERR、EE_MILES_TOTAL、EE_MILES_RELATIVE即表示数据条目ID的宏。

　　在行车过程中，当小计里程改变时，不仅在液晶屏上实时更新小计里程数据，同时需要把更新后的小计里程写在数据Flash中，其具体函数如下：

　　void MilesRelativeStore(void)
　　{
　　if(Miles_relative != Miles_relative_stored){
　　(void)WriteEeprom(EE_MILES_RELATIVE,&Miles_relative,sizeof(Miles_relative));
　　Miles_relative_stored = Miles_relative;
　　}
　　}

　　由上述函数可见，应用本专利所设计方法，可以屏蔽底层实现细节，提供给应用层简单、清晰、和EEPROM一样简便的接口。

　　结语

　　本文从Flash特性出发研究并实现一种高效的数据存储及管理方法，其实现层面实现与EEPROM同样的应用接口，具有很高的使用价值，同时有效利用了MCU的内部资源，提高了MCU Data Flash的使用寿命，使之可以满足产品生命周期要求，并节约了产品的BOM成本，所设计方法在笔者设计的汽车仪表盘中得到实际应用和长时间验证，运行效果良好，具有很好的实用价值。

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