延长Flash工艺单片机擦写寿命-资深单片机开发团队经验分享

enroo

延长Flash工艺单片机擦写寿命-资深单片机开发团队经验分享 [复制链接]

专注单片机开发的英锐恩科技的资深团队工程师总结了一些单片机开发过程中的小技巧，分享给你们。选择Flash工艺的单片机是为了应对单片机开发过程中数据的经常更新，但是频繁擦除超过一定次数之后，Flash就会失效。肿么办？小技巧延长flash工艺单片机的寿命。虽然不是真正的提升了单片机Flash的擦写次数，但是却延长了Flash的擦写寿命，实现了需要频繁更新数据的应用。

在单片机开发应用中，工程师经常会遇到需要在单片机内部Flash的某个区域保存和读取一些数据，而这些数据在应用中可能会经常变化，因而需要对Flash的数据经常更新。需要不断地进行擦写，那么，如何才能延长单片机的Flash擦写寿命呢？

 

英锐恩科技以EN Flash 工艺单片机为例，讲解如何延长单片机的Flash擦写寿命。

EN Flash 工艺单片机具有1000 K Flash擦除次数，一个Flash Page是512字节，也就是在执行擦除指令时，一次至少擦除512字节的数据。EN Flash 工艺单片机提供了Flash自编程的读、写和擦除函数以及对Flash操作的参考例程。Flash支持单字节读和写，但是每次在更新数据之前必须要先擦除原来的数据，不能在原数据基础上直接写新数据内容。假设每次需要更新的数据长度是16个字节，最简单的方法就是在每次更新数据之前执行擦除指令，然后写入新数据。但是更新数据频率比较高的应用场合，这种方法显然是不行的。此时需要采取“空间换时间”的方法了，擦写的次数和存储数据长度的大小成反比。“空间换时间”就是指利用相对多的Flash空间来换取相对多的擦写时间(次数)。在第一次执行擦除指令后，可以依次将数据写入Flash的这一页，当写满一页后再进行擦除操作。这样的话，一页512字节空间，每次写入16字节长度的数据，一页就可以写32个数据块，写满后再全部擦除，而不用每次写数据前都擦除，该页的擦除次数就可以提高32倍，也就是100K*32=320万次了。

既然思路清晰了，那么单片机软件实现起来就相对比较简单。

首先需要选取数据块中的某一字节作为地址INDEX，更新数据时第一个写入Flash。Flash的编程原理都是只能将1写为0，而不能将0写为1。所以在Flash编程之前，必须将对应的页擦除，而擦除的过程就是把所有位都写为1的过程，页内的所有字节变为0xFF。

写入数据实现过程：

每次写入数据时，从低地址到高地址依次(以16位步进)判断INDEX的内容，为了防止实际数据中包含0xFF内容，从而出现误判的情况，建议判断INDEX和INDEX+1两个地址的内容。如果都为0xFF，表示该地址空间未被写过数据，写入需要更新的数据；如果至少有一个不为0xFF，表示该地址空间已被写过数据，继续查询，直到查到内容都为0xFF为止；如果所有的INDEX(32个)和INDEX+1都至少有一个不为0xFF，表示该页已经写满，执行擦除指令后从首地址写入数据。

读取数据实现过程：

每次读取数据时，从高地址到低地址依次(以16为步进)判断INDEX的内容，这样是为了查询到最新的数据。同样为了防止实际数据中包含0xFF内容，从而出现误判的情况，建议判断INDEX和INDEX+1两个地址的内容。如果至少有一个不为0xFF，表示该地址已写过数据，读取数据；如果所有的INDEX（32个）和INDEX+1都为0xFF，表示该页还未写入数据。