一種利用單片機內置flash程序存貯器進行實時數據記憶的方法
2023-10-26 00:44:37
專利名稱：一種利用單片機內置flash程序存貯器進行實時數據記憶的方法
一種利用單片機內置FLASH程序存貯器進行實時數據記憶
的方法
技術領域：
本發明涉及一種數據記憶方法，尤其涉及利用單片機內置FLASH程序存貯器進行實時數據記憶的方法。
背景技術：
當今家電產品中普遍使用了記憶功能，即掉電後運行相關數據也能被保存在 ROM中。現有商品中使用的記憶功能大都是通過單片機數據I/O 口連接外部專用記憶 IC(EEPR0M等)來實現的。這種方法的缺點是一方面佔用了單片機I/O 口資源，另一方面增加了外部記憶IC的成本。針對上述不足，公開號為CN101645014A的中國專利申請文件提出了利用單片機內置FLASH程序存貯器模擬EEPROM的數據存儲方法，但是，這種方法在實現記憶功能時， 仍需要藉助外部專用記憶IC(e印rom等)；單片機內置FLASH程序存貯器進行存儲不是實時的，掉電時才能進行；單片機內置FLASH程序存貯器進行存儲寫入次數有限；單片機內置 FLASH程序存貯器進行存儲寫入時間長、記憶中無法進行其他操作。
發明內容本發明的目的就是解決現有技術中的問題，提出一種利用單片機內置FLASH程序存貯器進行實時數據記憶的方法，能夠延長存儲器的寫入次數，數據記憶過程中仍可以通過中斷處理與記憶無關的其他操作，並且，記憶請求能夠馬上被記憶到單片機FLASH存儲區域。為實現上述目的，本發明提出了一種利用單片機內置FLASH程序存貯器進行實時數據記憶的方法，由FLASH型單片機、電源、輸入輸出設備構成，所述FLASH型單片機的內置 FLASH程序存貯器分段進行數據寫入操作。作為優選，分段寫入內置FLASH程序存貯器的每段數據均包含頭信息和尾信息， 頭信息表示數據段的號碼，尾信息表示數據的合法性。作為優選，所述FLASH型單片機在開機時就進行數據寫入前的尋址和傳送，從而實現了書寫時間的大幅縮短，適應了實時性要求較高的商品。作為優選，數據寫入內置FLASH程序存貯器的過程中，可以通過中斷處理與記憶無關的操作，克服了現有技術記憶中無法進行其他操作的缺點。作為優選，數據寫入操作一次性完成。作為優選，數據寫入操作分數次完成，採用輪詢方式分段進行，整個寫入過程未完畢的情況下，如果有新的記憶請求產生，新的記憶請求也將被排序後自動延後處理，而不會被遺漏。本發明的有益效果本發明將數據直接寫入單片機的內置FLASH程序存貯器，這種數據記憶方法是實時的，通過輸入輸出設備發出的記憶請求所對應的數據，能夠馬上被記憶到單片機的FLASH程序存貯器，並且寫入操作是分段進行的，從而大大延長了存儲器的寫入次數。本發明的特徵及優點將通過實施例結合附圖進行詳細說明。
圖1是本發明方法所涉及的硬體結構示意圖。圖2是分段存儲的控制框圖。圖3是本發明的控制流程圖。圖4是數據讀出的控制框圖。圖5是數據寫入的控制框圖。圖6是數據傳送的控制框圖。圖7是數據寫入的控制流程圖。
具體實施方式利用單片機內置FLASH程序存貯器進行實時數據記憶的方法，如圖1所示，硬體部分由FLASH型單片機1、電源2、輸入輸出設備3構成，所述FLASH型單片機1的內置FLASH 程序存貯器分段進行數據寫入操作。分段寫入內置FLASH程序存貯器的每段數據均包含頭信息和尾信息，頭信息表示數據段的號碼，尾信息表示數據的合法性。所述FLASH型單片機 1在開機時就進行數據寫入前的尋址和傳送，從而實現了書寫時間的大幅縮短，適應了實時性要求較高的商品。數據寫入內置FLASH程序存貯器的過程中，可以通過中斷處理與記憶無關的操作，克服了現有技術記憶中無法進行其他操作的缺點。數據寫入操作可以一次性完成或分數次完成，採用輪詢方式分段進行，整個寫入過程未完畢的情況下，如果有新的記憶請求產生，新的記憶請求也將被排序後自動延後處理，而不會被遺漏。外部專用記憶IC(^prom)擦寫次數一般為10萬回。而單片機內置FLASH程序存貯器一般的擦寫次數為1000回，本發明採用分段寫入、整體擦除的方法，使單片機內置 FLASH程序存貯器一般的寫入次數可達到10萬回以上。例一次寫入Ilbyte作為一個單元，8Kb的存儲空間可寫入73. 4萬回。本發明根據單片機內置FLASH程序存貯器容量大小將單片機內置FLASH程序存貯器劃分為1至多個區域，每個區域稱為一個sector (如圖2)。 通過軟體在sector的首地址對當前sector的存儲狀態進行標識，稱為sector的head。 head分為使用中、寫滿、空白、和其他不正確頭這四種情況。寫入時將若干個byte的數據劃分在一起同時寫入，稱為一個I^acket (如圖2)。I^cket的頭地址用於標識當前數據組的號碼，尾地址用於標識當前數據組的存儲狀態。寫入中如果發生斷電，在尾地址中將不會做正常寫入完畢的標識。因此這組數據將不會被採用。從而確保了數據的正確性。本發明通過對寫入過程的優化設計實現了寫入時間的縮短。寫入過程是這樣實現的首先將書寫代碼由單片機的ROM傳送到RAM，稱為代碼傳送。然後尋找到書寫地址(內容為空的地址)，稱為尋址。再從RAM執行對ROM的書寫。本發明將傳送過程和尋址過程放在開機時處理。程序運行中可直接在尋找到的地址寫入數據。從而實現了寫入時間少於外部EEPROM書寫時間的1/300。是通常單片機內置FLASH程序存貯器寫入時間的1/30。本發明所涉及的寫入過程可以是一次性完成的，也可以是採用輪詢方式分段完成的。如圖7所示，採用輪詢方式分段完成時，整個寫入過程未完畢的情況下，如果有新的記憶請求產生，新的記憶請求也將會被排序後自動延後處理，而不會被遺漏。本發明所涉及的記憶方法，可以在記憶的同時通過中斷處理記憶以外的其他程序，從而保證了記憶中其他程序的正常執行。本發明的控制流程圖如圖3所示單片機上電時，首先將執行擦寫的程序代碼從單片機的ROM中複製到RAM(SC3-00)。接下來在RAM中進行中斷向量表的設定(SC3-01)。 接下來是尋址過程(SC3-02)，包括讀出尋址和寫入尋址。數據讀出尋址的流程如圖4所示①如圖4中的A所示，各sector的head檢出，找到使用中的sector。②使用中sector最新寫入的數據(相同packet頭的地址最大的數據)讀出。圖 4中的B處是未寫入的區域(packet head :0xff)，不讀出。圖4中的C處是未寫入完畢的場合(packet foot :0xff)，不讀出。圖4中的D處是數據號碼不想讀出的數據號(packet heachOxOl)，不讀出。圖4中的E處是正確數據，讀出。圖4中的F處不是最新寫入的數據，不讀出。數據寫入尋址的流程如圖5所示①如圖5中A所示，各sector的head檢出，使用中sector指定。②如圖5中B所示，使用中sector最新數據的下一個地址讀出。前一個地址中內容為空，不讀出。圖5中的C所示是正規地址，讀出。尋址結束後是數據讀出過程(SC3-0;3)。如果尋址失敗或讀出失敗，程序將給各變量賦默認參數值。開機後進行商品通常的處理(SC3-04)。此時如果檢測到寫入請求，寫入請求標誌將設定。在(SC3-06)中判斷是否需要在單片機內置FLASH存儲空間中寫入(例記憶區間寫滿時不允許寫入、無寫入請求標誌設定時不寫入)。寫入處理過程如圖7所示，首先在寫入初始模式下將寫入請求賦值給寫入命令 (SC7-00)，然後寫入請求清零(SC7-01)，這樣在接下來的寫入過程中如果產生新的寫入請求，也不會被遺漏。接下來轉到寫入中模式(SC7-02)。在寫入中模式進行單個packet 的寫入(SC7-03)。單個packet的寫入是從RAM執行對ROM改寫的過程，在此過程中如果發生中斷，程序會在RAM中執行對中斷的響應。如果寫入成功則當前packet寫入命令清零 (SC7-04)，如果全部packet寫入命令都已清零則寫入模式復位到寫入初始模式。如果寫如不成功則判斷當前sector是否寫滿，如果寫滿則轉到傳送模式，否則轉到寫入失敗模式進行寫入失敗的處理。傳送模式(SC7-06)是指寫入過程中記憶區間(sector)寫滿時，寫滿的sector 擦除前將記憶最新數據由舊的sector傳送到新的sector上。此過程也在(SC3-06)中處理。數據傳送的流程如圖6所示①如圖6中的A所示，各sector的head檢出，使用中sector找出。②如圖6中的B所示，使用中sector沒有空間再寫入。③如圖6中的C所示，各packet最新數據傳送到空的sector上。④如圖6中的D所示，全部數據傳送結束後，使用中sector head(OxAA,OxFF)做
5成。如圖6中的E所示，舊sector head變為(0xAA、0xAA)。⑤如圖6中的F所示，新sector上進行NO. 2數據的寫入。最後，如圖6中的G所示，舊sector擦除(全部變為OxFF)。上述實施例是對本發明的說明，不是對本發明的限定，任何對本發明簡單變換後的方案均屬於本發明的保護範圍。
權利要求
1.一種利用單片機內置FLASH程序存貯器進行實時數據記憶的方法，其特徵在於由 FLASH型單片機、電源、輸入輸出設備構成，所述FLASH型單片機的內置FLASH程序存貯器分段進行數據寫入操作。
2.如權利要求1所述的一種利用單片機內置FLASH程序存貯器進行實時數據記憶的方法，其特徵在於分段寫入內置FLASH程序存貯器的每段數據均包含頭信息和尾信息，頭信息表示數據段的號碼，尾信息表示數據的合法性。
3.如權利要求1所述的一種利用單片機內置FLASH程序存貯器進行實時數據記憶的方法，其特徵在於所述FLASH型單片機在開機時就進行數據寫入前的尋址和傳送。
4.如權利要求1所述的一種利用單片機內置FLASH程序存貯器進行實時數據記憶的方法，其特徵在於數據寫入內置FLASH程序存貯器的過程中，可以通過中斷處理與記憶無關的操作。
5.如權利要求1所述的一種利用單片機內置FLASH程序存貯器進行實時數據記憶的方法，其特徵在於數據寫入操作一次性完成。
6.如權利要求1所述的一種利用單片機內置FLASH程序存貯器進行實時數據記憶的方法，其特徵在於數據寫入操作分數次完成，採用輪詢方式分段進行，整個寫入過程未完畢的情況下，如果有新的記憶請求產生，新的記憶請求也將被排序後自動延後處理，而不會被遺漏。
全文摘要
本發明公開了一種利用單片機內置FLASH程序存貯器進行實時數據記憶的方法，由FLASH型單片機、電源、輸入輸出設備構成，所述FLASH型單片機的內置FLASH程序存貯器分段進行數據寫入操作。本發明將數據直接寫入單片機的內置FLASH程序存貯器，這種數據記憶方法是實時的，通過輸入輸出設備發出的記憶請求所對應的數據，能夠馬上被記憶到單片機的FLASH程序存貯器，並且寫入操作是分段進行的，從而大大延長了存儲器的寫入次數。
文檔編號G06F12/02GK102156668SQ20111009363
公開日2011年8月17日 申請日期2011年4月14日 優先權日2011年4月14日
發明者盧瑞東, 徐丁英 申請人:杭州松下家用電器有限公司, 松下家電研究開發(杭州)有限公司