一种利用单片机内置FLASH程序存贮器进行实时数据记忆的方法

摘要

本发明公开了一种利用单片机内置FLASH程序存贮器进行实时数据记忆的方法，由FLASH型单片机、电源、输入输出设备构成，所述FLASH型单片机的内置FLASH程序存贮器分段进行数据写入操作。本发明将数据直接写入单片机的内置FLASH程序存贮器，这种数据记忆方法是实时的，通过输入输出设备发出的记忆请求所对应的数据，能够马上被记忆到单片机的FLASH程序存贮器，并且写入操作是分段进行的，从而大大延长了存储器的写入次数。

说明书

【技术领域】

本发明涉及一种数据记忆方法，尤其涉及利用单片机内置FLASH程序存贮器进行实时数据记忆的方法。

【背景技术】

当今家电产品中普遍使用了记忆功能，即掉电后运行相关数据也能被保存在ROM中。现有商品中使用的记忆功能大都是通过单片机数据I/O口连接外部专用记忆IC(EEPROM等)来实现的。这种方法的缺点是：一方面占用了单片机I/O口资源，另一方面增加了外部记忆IC的成本。

针对上述不足，公开号为CN101645014A的中国专利申请文件提出了利用单片机内置FLASH程序存贮器模拟EEPROM的数据存储方法，但是，这种方法在实现记忆功能时，仍需要借助外部专用记忆IC(eeprom等)；单片机内置FLASH程序存贮器进行存储不是实时的，掉电时才能进行；单片机内置FLASH程序存贮器进行存储写入次数有限；单片机内置FLASH程序存贮器进行存储写入时间长、记忆中无法进行其他操作。

【发明内容】

本发明的目的就是解决现有技术中的问题，提出一种利用单片机内置FLASH程序存贮器进行实时数据记忆的方法，能够延长存储器的写入次数，数据记忆过程中仍可以通过中断处理与记忆无关的其他操作，并且，记忆请求能够马上被记忆到单片机FLASH存储区域。

为实现上述目的，本发明提出了一种利用单片机内置FLASH程序存贮器进行实时数据记忆的方法，由FLASH型单片机、电源、输入输出设备构成，所述FLASH型单片机的内置FLASH程序存贮器分段进行数据写入操作。

作为优选，分段写入内置FLASH程序存贮器的每段数据均包含头信息和尾信息，头信息表示数据段的号码，尾信息表示数据的合法性。

作为优选，所述FLASH型单片机在开机时就进行数据写入前的寻址和传送，从而实现了书写时间的大幅缩短，适应了实时性要求较高的商品。

作为优选，数据写入内置FLASH程序存贮器的过程中，可以通过中断处理与记忆无关的操作，克服了现有技术记忆中无法进行其他操作的缺点。

作为优选，数据写入操作一次性完成。

作为优选，数据写入操作分数次完成，采用轮询方式分段进行，整个写入过程未完毕的情况下，如果有新的记忆请求产生，新的记忆请求也将被排序后自动延后处理，而不会被遗漏。

本发明的有益效果：本发明将数据直接写入单片机的内置FLASH程序存贮器，这种数据记忆方法是实时的，通过输入输出设备发出的记忆请求所对应的数据，能够马上被记忆到单片机的FLASH程序存贮器，并且写入操作是分段进行的，从而大大延长了存储器的写入次数。

本发明的特征及优点将通过实施例结合附图进行详细说明。

【附图说明】

图1是本发明方法所涉及的硬件结构示意图。

图2是分段存储的控制框图。

图3是本发明的控制流程图。

图4是数据读出的控制框图。

图5是数据写入的控制框图。

图6是数据传送的控制框图。

图7是数据写入的控制流程图。

【具体实施方式】

利用单片机内置FLASH程序存贮器进行实时数据记忆的方法，如图1所示，硬件部分由FLASH型单片机1、电源2、输入输出设备3构成，所述FLASH型单片机1的内置FLASH程序存贮器分段进行数据写入操作。分段写入内置FLASH程序存贮器的每段数据均包含头信息和尾信息，头信息表示数据段的号码，尾信息表示数据的合法性。所述FLASH型单片机1在开机时就进行数据写入前的寻址和传送，从而实现了书写时间的大幅缩短，适应了实时性要求较高的商品。数据写入内置FLASH程序存贮器的过程中，可以通过中断处理与记忆无关的操作，克服了现有技术记忆中无法进行其他操作的缺点。数据写入操作可以一次性完成或分数次完成，采用轮询方式分段进行，整个写入过程未完毕的情况下，如果有新的记忆请求产生，新的记忆请求也将被排序后自动延后处理，而不会被遗漏。

外部专用记忆IC(eeprom)擦写次数一般为10万回。而单片机内置FLASH程序存贮器一般的擦写次数为1000回，本发明采用分段写入、整体擦除的方法，使单片机内置FLASH程序存贮器一般的写入次数可达到10万回以上。例：一次写入11byte作为一个单元，8Kb的存储空间可写入73.4万回。本发明根据单片机内置FLASH程序存贮器容量大小将单片机内置FLASH程序存贮器划分为1至多个区域，每个区域称为一个sector(如图2)。通过软件在sector的首地址对当前sector的存储状态进行标识，称为sector的head。head分为使用中、写满、空白、和其他不正确头这四种情况。写入时将若干个byte的数据划分在一起同时写入，称为一个Packet(如图2)。Packet的头地址用于标识当前数据组的号码，尾地址用于标识当前数据组的存储状态。写入中如果发生断电，在尾地址中将不会做正常写入完毕的标识。因此这组数据将不会被采用。从而确保了数据的正确性。

本发明通过对写入过程的优化设计实现了写入时间的缩短。写入过程是这样实现的：首先将书写代码由单片机的ROM传送到RAM，称为代码传送。然后寻找到书写地址(内容为空的地址)，称为寻址。再从RAM执行对ROM的书写。本发明将传送过程和寻址过程放在开机时处理。程序运行中可直接在寻找到的地址写入数据。从而实现了写入时间少于外部EEPROM书写时间的1/300。是通常单片机内置FLASH程序存贮器写入时间的1/30。

本发明所涉及的写入过程可以是一次性完成的，也可以是采用轮询方式分段完成的。如图7所示，采用轮询方式分段完成时，整个写入过程未完毕的情况下，如果有新的记忆请求产生，新的记忆请求也将会被排序后自动延后处理，而不会被遗漏。

本发明所涉及的记忆方法，可以在记忆的同时通过中断处理记忆以外的其他程序，从而保证了记忆中其他程序的正常执行。

本发明的控制流程图如图3所示：单片机上电时，首先将执行擦写的程序代码从单片机的ROM中复制到RAM(SC3-00)。接下来在RAM中进行中断向量表的设定(SC3-01)。接下来是寻址过程(SC3-02)，包括读出寻址和写入寻址。

数据读出寻址的流程如图4所示：

①如图4中的A所示，各sector的head检出，找到使用中的sector。

②使用中sector最新写入的数据(相同packet头的地址最大的数据)读出。图4中的B处是未写入的区域(packet head：0xff)，不读出。图4中的C处是未写入完毕的场合(packet foot：0xff)，不读出。图4中的D处是数据号码不想读出的数据号(packet head：0x01)，不读出。图4中的E处是正确数据，读出。图4中的F处不是最新写入的数据，不读出。

数据写入寻址的流程如图5所示：

①如图5中A所示，各sector的head检出，使用中sector指定。

②如图5中B所示，使用中sector最新数据的下一个地址读出。前一个地址中内容为空，不读出。图5中的C所示是正规地址，读出。

寻址结束后是数据读出过程(SC3-03)。如果寻址失败或读出失败，程序将给各变量赋默认参数值。

开机后进行商品通常的处理(SC3-04)。此时如果检测到写入请求，写入请求标志将设定。在(SC3-06)中判断是否需要在单片机内置FLASH存储空间中写入(例：记忆区间写满时不允许写入、无写入请求标志设定时不写入)。

写入处理过程如图7所示，首先在写入初始模式下将写入请求赋值给写入命令(SC7-00)，然后写入请求清零(SC7-01)，这样在接下来的写入过程中如果产生新的写入请求，也不会被遗漏。接下来转到【写入中模式】(SC7-02)。在【写入中模式】进行单个packet的写入(SC7-03)。单个packet的写入是从RAM执行对ROM改写的过程，在此过程中如果发生中断，程序会在RAM中执行对中断的响应。如果写入成功则当前packet写入命令清零(SC7-04)，如果全部packet写入命令都已清零则写入模式复位到【写入初始模式】。如果写如不成功则判断当前sector是否写满，如果写满则转到【传送模式】，否则转到【写入失败模式】进行写入失败的处理。

【传送模式】(SC7-06)是指写入过程中记忆区间(sector)写满时，写满的sector擦除前将记忆最新数据由旧的sector传送到新的sector上。此过程也在(SC3-06)中处理。

数据传送的流程如图6所示：

①如图6中的A所示，各sector的head检出，使用中sector找出。

②如图6中的B所示，使用中sector没有空间再写入。

③如图6中的C所示，各packet最新数据传送到空的sector上。

④如图6中的D所示，全部数据传送结束后，使用中sector head(0xAA、0xFF)做成。如图6中的E所示，旧sector head变为(0xAA、0xAA)。

⑤如图6中的F所示，新sector上进行NO.2数据的写入。最后，如图6中的G所示，旧sector擦除(全部变为0xFF)。

上述实施例是对本发明的说明，不是对本发明的限定，任何对本发明简单变换后的方案均属于本发明的保护范围。