CN114879913A

CN114879913A - 一种eeprom数据可靠存储的方法

Info

Publication number: CN114879913A
Application number: CN202210599115.1A
Authority: CN
Inventors: 徐奇伟; 王益明; 张雪锋; 戴锐; 罗凌雁; 张伟; 张艺璇; 王诗雅
Original assignee: Chongqing Xinyichuang Electric Technology Co ltd; Chongqing University
Current assignee: Chongqing Xinyichuang Electric Technology Co ltd; Chongqing University
Priority date: 2022-05-30
Filing date: 2022-05-30
Publication date: 2022-08-09

Abstract

本发明公开一种EEPROM数据可靠存储的方法，步骤包括：1)对EEPROM存储器进行上电；2)上电后，初始化EEPROM存储器；3)接收更新数据，并将更新数据写入EEPROM存储器中，完成EEPROM存储器的数据更新和存储。本发明通过将EEPROM划分为高地址和低地址区间，采用高地址和低地址区间数据冗余备份的方式，提高了数据的可靠性。

Description

一种EEPROM数据可靠存储的方法

技术领域

本发明涉及数据存储领域，具体是一种EEPROM数据可靠存储的方法。

背景技术

EEPROM在存储数据时先将指定地址的数据擦除然后将新的数据写入，在该过程中因意外断电、电磁干扰会导致写入的数据错误。针对该问题，现有方案主要是采用写入字节后立即读出比对的方法。但如果在写入过程中掉电，该方法没有数据备份，因此无法保证在意外掉电等条件下数据存储的可靠性。另外采用EEPROM的固定地址保存数据的方法，受EEPROM擦除次数的限制，当一个地址的擦写次数达到极限值后，该地址不能再保存数据，因此也不能保证数据的安全。

发明内容

本发明的目的是提供一种EEPROM数据可靠存储的方法，包括以下步骤：

1)对EEPROM存储器进行上电；

所述EEPROM存储器包括高地址存储区间和低地址存储区间；其中，低地址区间为主存储区，高地址区间为备份数据区。

所述高地址存储区间和低地址存储区间的大小相等。

所述高地址存储区间和低地址存储区间均包括若干字段。

高地址存储区间和低地址存储区间的字段数相等，每个字段的字节数相等。

每个字段中，第一个字节为段标志字节，最后一个字节为段校验字节；

所述段标志字节用于表征字段有效性，包括段有效标志字节、段损坏标志字节和段为空标志字节；

所述段校验字节用于表征字段正确性。

2)上电后，初始化EEPROM存储器；

初始化EEPROM存储器的步骤包括：

2.1)初始化数据段检索段地址；

2.2)按照索引地址读取EEPROM存储器的段标志字节；

2.3)检查EEPROM存储器的段标志字节是否为段有效标志字节，若是，则进入步骤2.6)，否则进入步骤2.4)；

2.4)在数据段检索段地址上加入段长度，从而更新数据段检索段地址；

2.5)检查数据段检索段地址是否大于低地址存储区间的最高地址，若是，则跳转到步骤2.14)，否则，返回步骤2.2)；

2.6)读取EEPROM存储器低地址存储区间当前数据段的数据内容和段校验字节；

2.7)计算低地址存储区间数据内容的校验码；

2.8)比较计算的低地址存储区间数据内容校验码和读取的低地址存储区间段校验字节是否一致，若一致，则进入步骤2.9)，否则返回步骤2.4)；

2.9)读取EEPROM存储器高地址存储区间当前数据段数据内容和段校验字节；

2.10)计算高地址存储区间数据内容校验码；

2.11)比较计算的高地址存储区间数据内容校验码和读取的高地址存储区间段校验字节是否一致，若一致，则进入步骤12)，否则，返回步骤2.4)；

2.12)比较读取的低地址区间和高地址区间的数据内容是否一致，若一致，则进入步骤2.13)，否则进入步骤2.16)；

2.13)检索到有效数据，将读取的段数据内容拷贝至RAM存储器中；

2.14)判断当前EEPROM存储器未检索到有效数据；

2.15)将Flash存储的EEPROM默认参数拷贝至RAM存储器中；

2.16)将RAM存储的待写入EEPROM数据写入EEPROM存储器。

3)接收更新数据，并将更新数据写入EEPROM存储器中，完成EEPROM存储器的数据更新和存储。

完成EEPROM存储器的数据更新和存储的方法包括：数据在字段间循环存储，在在确认当前段数据存储正常后，将本段的有效标志字写入本段起始地址处，擦除上一数据段的有效标志。

完成EEPROM存储器的数据更新和存储的步骤包括：

3.1)应用程序更新保存在RAM中的待写入EEPROM数据，并计算校验字节；

3.2)在当前段地址上加入段长度，从而让数据存储地址指向下一字段；

3.3)判断段地址是否大于等于低地址存储区间最高地址，若是，则进入步骤3.4)，否则，进入步骤3.5)；

3.4)段地址设置为初始化段地址；

3.5)读取当前数据段的段标志；

3.6)检查数据段标志是否是段为空标志字节，若是，则进入步骤3.7)，否则，返回步骤3.2)；

3.7)按照字节顺序向低地址存储区间的段写入数据内容和校验字节；

3.8)读取写入低地址存储区间的数据内容；

3.9)比较步骤3.8)读取的数据内容与保存在RAM中的待写入EEPROM数据内容是否一致，若是，则进入步骤3.11)，否则，认定数据传输错误，并进入步骤3.10)；

3.10)判断数据传输错误的累计次数是否大于预设阈值，若是，则进入步骤3.15)，否则返回步骤3.7)；

3.11)按照字节顺序向高地址存储区间写入数据内容和校验字节；

3.12)读取写入的高地址区间段的数据内容；

3.13)比较步骤3.12)读取的数据内容与保存在RAM中的待写入EEPROM数据内容是否完全一致，若是，则进入步骤3.16)，否则，认定数据传输错误，并进入步骤3.14)；

3.14)判断数据传输错误的累计次数是否大于预设阈值，若是，则进入步骤3.15)，否则返回步骤3.11)；

3.15)将段损坏标志字节写入低地址存储区间的段标志字节地址；

3.16)将段有效标志字节写入低地址存储区间的段标志字节地址；

3.17)擦除低地址存储区间的上一段标志字节地址的数据，此时该地址的数据包括段为空标志字节。

所述段损坏标志字节包括0x55；所述段有效标志字节包括0xAA；所述段为空标志字节包括0xFF；数据段的初始化地址包括0x0000。

本发明的技术效果是毋庸置疑的，本发明的有益效果如下：

本发明提供一种EEPROM的数据存储方法，通过将EEPROM划分为高地址和低地址区间，采用高地址和低地址区间数据冗余备份的方式，提高了数据的可靠性。

本发明通过在区间划分段，相邻段的数据作为冗余备份，在本段数据未正确写入时，上一段数据持续有效，从而提高了数据可靠性。

本发明也将计算数据内容的校验码写入EEPROM，并在读取时作为校验手段，从而提高了数据写入的正确率；

本发明采用向各段循环写入并校验的方式，提高了EEPROM的寿命。

附图说明

图1为EEPROM存储区域划分示意图。

图2为一种EEPROM数据可靠存储方法实施流程图。

图3为上电初始化流程图。

图4为数据存储流程图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步说明，但不应该理解为本发明上述主题范围仅限于下述实施例。在不脱离本发明上述技术思想的情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段，做出各种替换和变更，均应包括在本发明的保护范围内。

实施例1：

参见图1至图4，一种EEPROM(electrically erasable programmable read onlymemory，带电可擦可编程只读存储器)数据可靠存储的方法，包括以下步骤：

1)对EEPROM存储器进行上电；

所述高地址存储区间和低地址存储区间的大小相等。

所述高地址存储区间和低地址存储区间均包括若干字段。

所述段校验字节用于表征字段正确性。

2)上电后，初始化EEPROM存储器；

初始化EEPROM存储器的步骤包括：

2.1)初始化数据段检索段地址；

2.2)按照索引地址读取EEPROM存储器的段标志字节；

2.7)计算低地址存储区间数据内容的校验码；

2.10)计算高地址存储区间数据内容校验码；

2.11)比较计算的高地址存储区间数据内容校验码和读取的高地址存储区间段校验字节是否一致，若一致，则进入步骤2.12)，否则，返回步骤2.4)；

2.14)判断当前EEPROM存储器未检索到有效数据；

2.15)将Flash存储的EEPROM默认参数拷贝至RAM(Ramdom Access Memory随机存取存储器)存储器中；

2.16)将RAM存储的待写入EEPROM数据写入EEPROM存储器。

完成EEPROM存储器的数据更新和存储的步骤包括：

3.1)应用程序更新保存在RAM中的待写入EEPROM数据并计算校验字节；

3.4)段地址设置为初始化段地址；

3.5)读取当前数据段的段标志；

3.6)检查数据段标志是否为0xFF，若是，则进入步骤3.7)，否则，返回步骤3.2)；

3.8)读取写入低地址存储区间的数据内容；

3.12)读取写入的高地址区间段的数据内容；

3.17)擦除低地址存储区间的上一段标志字节地址的数据，此时该地址的数据为0xFF。

所述段损坏标志字节包括0x55；所述段有效标志字节包括0xAA；数据段的初始化地址包括0x0000。

实施例2：

如图1所示，一种EEPROM数据可靠存储方法，主要内容见实施例1，其中，所述EEPROM划分为两个相等的两个区间即高地址区间和低地址区间，以低地址区间为主要存储区，高地址区间为备份数据区，两个区间的数据相互校对；每个区间根据实际存储的数据总长度将每个区间又划分为等长字节的若干段，在每一段的第一个字节为段有效标志字节，每一段的最后一个字节为段校验字节，在段有效标志字节和段校验字节之间为数据内容。

所述EEPROM上电运行时包括以下步骤：

步骤A，上电启动时对EEPROM进行检索，检查是否存在已可靠存储的数据。

步骤B，将有更新的数据写入EEPROM中。

实施例3：

一种EEPROM数据可靠存储方法，主要内容见实施例1-2，其中EEPROM的存储方法实施过程如下：

EEPROM总存储空间为64Kbit合计8k字节，将其划分为4k字节的低地址区间和4k字节区间，应用数据存储长度为500字节，按照每段长度512字节进行划分，则低地址区间和高地址区间各有8段。低地址区间段起始地址分别为：0x000、0x0200、0x0400、0x0600、0x0800、0x0A00、0x0C00、0x0E00；低地址区间的最高地址0x0FFF。

上电启动的步骤具体如下：

a01:设置数据段检索段地址为0x0000；

a02:按照索引地址读取EEPROM的段标志字节；

a03:检查EEPROM的段标志字节是否为0xAA；

a04:将数据段检索段地址加上段长度512；

a05:检查数据段检索段地址是否大于低地址区间的最高地址0xFFF；

a06:读取EEPROM低地址区间本段数据内容和校验字节；

a07:计算低地址区间数据内容的校验码；

a08:比较计算的低地址区间数据内容校验码和读取的低地址区间校验字节是否一致；

a09:读取EEPROM高地址区间本段数据内容和校验字节；

a10:计算高地址区间数据内容校验码；

a11:比较计算的高地址区间数据内容校验码和读取的高地址区间校验字节是否一致；

a12:比较读取的低地址区间和高地址区间的数据内容是否一致；

a13:检索到有效数据，将读取的段数据内容拷贝至RAM中；

a14:未检索到有效数据；

a15:将Flash中存储的EEPROM默认参数拷贝至RAM中；

a16:将保存在RAM中的待写入EEPROM数据写入EEPROM。

更新的数据写入EEPROM的步骤具体如下：

b01:应用程序更新RAM数据并计算校验字节。

b02:段地址加上段长度512，使得存储地址指向下一段。

b03:段地址是否大于等于低地址区间最高地址0xFFF。

b04:段地址大于0xFFF段时，将地址设置为0x0000。

b05:读取本数据段标志。

b06:检查数据段标志是否为0xFF。

b07:按照字节顺序向低地址区间的段写入数据内容和校验字节。

b08:读取刚写入的低地址区间段的数据内容。

b09:比较回读数据和写入的数据。

b10:判断累计错误次数是否大于三。

b11:按照字节顺序向高地址区间的段写入数据内容和校验字节。

b12:读取刚写入的高地址区间段的数据内容。

b13:比较回读的高地址区间段数据和写入的数据是否完全一致。

b14:判断累计错误次数是否大于三。

b15:向低地址区间的本段标志字节地址写入0x55。

b16:向低地址区间的本段标志字节地址写入0xAA。

b17:擦除低地址区间的上一段标志字节地址的数据。

Claims

1.一种EEPROM数据可靠存储的方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)对EEPROM存储器进行上电。

2)上电后，初始化EEPROM存储器。

3)接收所述更新数据，并将更新数据写入EEPROM存储器中，完成EEPROM存储器的数据更新和存储。

2.根据权利要求1所述的一种EEPROM数据可靠存储的方法，其特征在于，所述EEPROM存储器包括高地址存储区间和低地址存储区间；其中，低地址区间为主存储区，高地址区间为备份数据区。

3.根据权利要求2所述的一种EEPROM数据可靠存储的方法，其特征在于，所述高地址存储区间和低地址存储区间的大小相等。

4.根据权利要求3所述的一种EEPROM数据可靠存储的方法，其特征在于，所述高地址存储区间和低地址存储区间均包括若干字段。

5.根据权利要求4所述的一种EEPROM数据可靠存储的方法，其特征在于，高地址存储区间和低地址存储区间的字段数相等，每个字段的字节数相等。

6.根据权利要求4所述的一种EEPROM数据可靠存储的方法，其特征在于，每个字段中，第一个字节为段标志字节，最后一个字节为段校验字节；

所述段校验字节用于表征字段正确性。

7.根据权利要求1所述的一种EEPROM数据可靠存储的方法，其特征在于，初始化EEPROM存储器的步骤包括：

1)初始化数据段检索段地址；

2)按照索引地址读取EEPROM存储器的段标志字节；

3)检查EEPROM存储器的段标志字节是否为段有效标志字节，若是，则进入步骤6)，否则进入步骤4)；

4)在数据段检索段地址上加入段长度，从而更新数据段检索段地址；

5)检查数据段检索段地址是否大于低地址存储区间的最高地址，若是，则跳转到步骤14)，否则，返回步骤2)；

6)读取EEPROM存储器低地址存储区间当前数据段的数据内容和段校验字节；

7)计算低地址存储区间数据内容的校验码；

8)比较计算的低地址存储区间数据内容校验码和读取的低地址存储区间段校验字节是否一致，若一致，则进入步骤9)，否则返回步骤4)；

9)读取EEPROM存储器高地址存储区间当前数据段数据内容和段校验字节；

10)计算高地址存储区间数据内容校验码；

11)比较计算的高地址存储区间数据内容校验码和读取的高地址存储区间段校验字节是否一致，若一致，则进入步骤12)，否则，返回步骤4)；

12)比较读取的低地址区间和高地址区间的数据内容是否一致，若一致，则进入步骤13)，否则进入步骤16)；

13)检索到有效数据，将读取的段数据内容拷贝至RAM存储器中；

14)判断当前EEPROM存储器未检索到有效数据；

15)将Flash存储的EEPROM默认参数拷贝至RAM存储器中；

16)将RAM存储的待写入EEPROM数据写入EEPROM存储器。

8.根据权利要求1所述的一种EEPROM数据可靠存储的方法，其特征在于：完成EEPROM存储器的数据更新和存储的方法包括：数据在字段间循环存储，在在确认当前段数据存储正常后，将本段的有效标志字写入本段起始地址处，擦除上一数据段的有效标志。

9.根据权利要求1所述的一种EEPROM数据可靠存储的方法，其特征在于，完成EEPROM存储器的数据更新和存储的步骤包括：

1)应用程序更新保存在RAM中的待写入EEPROM数据，并计算校验字节；

2)在当前段地址上加入段长度，从而让数据存储地址指向下一字段；

3)判断段地址是否大于等于低地址存储区间最高地址，若是，则进入步骤4)，否则，进入步骤5)；

4)段地址设置为初始化段地址；

5)读取当前数据段的段标志；

6)检查数据段标志是否是段为空标志字节，若是，则进入步骤7)，否则，返回步骤2)；

7)按照字节顺序向低地址存储区间的段写入数据内容和校验字节；

8)读取写入低地址存储区间的数据内容；

9)比较步骤8)读取的数据内容与保存在RAM中的待写入EEPROM数据内容是否一致，若是，则进入步骤11)，否则，认定数据传输错误，并进入步骤10)；

10)判断数据传输错误的累计次数是否大于预设阈值，若是，则进入步骤15)，否则返回步骤7)；

11)按照字节顺序向高地址存储区间写入数据内容和校验字节；

12)读取写入的高地址区间段的数据内容；

13)比较步骤12)读取的数据内容与保存在RAM中的待写入EEPROM数据内容是否完全一致，若是，则进入步骤16)，否则，认定数据传输错误，并进入步骤14)；

14)判断数据传输错误的累计次数是否大于预设阈值，若是，则进入步骤15)，否则返回步骤11)；

15)将段损坏标志字节写入低地址存储区间的段标志字节地址；

16)将段有效标志字节写入低地址存储区间的段标志字节地址；

17)擦除低地址存储区间的上一段标志字节地址的数据，此时该地址的数据包括段为空标志字节。

10.根据权利要求8所述的一种EEPROM数据可靠存储的方法，其特征在于：所述段损坏标志字节包括0x55；所述段有效标志字节包括0xAA；所述段为空标志字节包括0xFF；数据段的初始化地址包括0x0000。