STM32系統(tǒng)中如何數(shù)據(jù)掉電保護(hù)

在嵌入式設(shè)備開(kāi)發(fā)中，往往需要保存一些掉電不易失性的數(shù)據(jù)，如果系統(tǒng)配置、用戶定制信息等等，如果增加額外的ROM IC，比如（基于I2C的24C02等等）往往會(huì)造成額外的PCB空間增大，硬件成本增加，降低產(chǎn)品的性價(jià)比。如果單從實(shí)用性來(lái)講，在stm32的系統(tǒng)中，諸如此類(lèi)的應(yīng)用，筆者推薦如下2個(gè)方法可以去嘗試和借鑒。

基于備份寄存器

原理：對(duì)于大容量的MCU系列來(lái)說(shuō)，它有著42個(gè)16bit的備份寄存器，而中小容量的微處理器卻只有10個(gè)16bit的備份寄存器。以STM32F103C8T6為例，42個(gè)備份寄存器的地址偏移為：0x04~0x28，0x40~0xBC，共可以存儲(chǔ)84個(gè)byte數(shù)據(jù)。備份寄存器是依賴者備份電源的，當(dāng)外界的VDD掉電，只要系統(tǒng)的VBAT能正常存在，那么Bakeup Domaain Registers的內(nèi)容可以被正常保存起來(lái)。

軟件編程要點(diǎn)，以一個(gè)項(xiàng)目中常用的case為例：

功能初始化：

備份寄存器讀出：void BKP_WriteBackupRegister（uint16_t BKP_DR， uint16_t Data）

備份寄存器讀出：uint16_t BKP_ReadBackupRegister（uint16_t BKP_DR）

該方法使用簡(jiǎn)單，清晰，但是由于總共的可以利用的空間少，故該方法只是適合于保存小批量的數(shù)據(jù)，如穿戴設(shè)備中用戶的常用配置數(shù)據(jù)。

基于內(nèi)部閃存

原理：FLASH 存儲(chǔ)器又稱為閃存，它也是可重復(fù)擦寫(xiě)的儲(chǔ)器。它分為 NOR FLASH 和 NAND FLASH，NOR FLASH一般應(yīng)用在代碼存儲(chǔ)的場(chǎng)合，如嵌入式控制器內(nèi)部的程序存儲(chǔ)空間；而 NAND FLASH 一般應(yīng)用在大數(shù)據(jù)量存儲(chǔ)的場(chǎng)合，如U 盤(pán)以及固態(tài)硬盤(pán)等，一般都是 NAND FLASH 類(lèi)型的。

在stm32芯片中，F(xiàn)lash的讀寫(xiě)單位都是以“頁(yè)”為單位的，以STM32F103C8T6為例，它的每頁(yè)大小為2K bytes;

軟件編程要點(diǎn)

讀寫(xiě)保護(hù)解除：使用這種方法前提是，當(dāng)前讀和寫(xiě)Flash的允許的，假設(shè)當(dāng)前flash已經(jīng)是允許寫(xiě)的。所以暫時(shí)一些關(guān)于OptionBytes的操作和Flash的讀寫(xiě)保護(hù)操作等API暫時(shí)不做討論。

FlashWrite：?jiǎn)蝹€(gè)uint32_t數(shù)據(jù)的寫(xiě)入簡(jiǎn)易流程如圖：

FlashRead：對(duì)于單個(gè)int數(shù)據(jù)的讀出，比較簡(jiǎn)單，通過(guò)下列語(yǔ)句完成：rdData= （*（__IOuint32_t *）dataAddr）;

由于SW介入的API較多，并且有很多的額外的背景知識(shí)需要碼農(nóng)去了解，使用該方法，相對(duì)比較復(fù)雜。但是由于保存數(shù)據(jù)以頁(yè)為單位，頁(yè)的大小可以多達(dá)2048bytes，所以該方法可以實(shí)用于保存掉電不易失的大數(shù)據(jù)。考慮到flash讀寫(xiě)保護(hù)的邏輯機(jī)制，該方法最好在不考慮數(shù)據(jù)的安全性問(wèn)題前提下，才使用這種方法。

對(duì)于諸如此類(lèi)的掉電保護(hù)數(shù)據(jù)方法，這里僅僅是拋磚引玉，歡迎大家多多提出更好的方案。

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