如何提高FLASH使用寿命以实现EEPROM的功能呢 ?

一、

stm32的FLASH擦除是按整页或者整扇区擦除的，不同芯片的页或者扇区(下边统称为页)的大小是不一样的，有1K，16K，64K，128K等大小。

现在我们想要 存3个不同16bit变量的数据，1秒存一次 ，如果不做任何算法，将这3个变量存到3个不同的页的16bit地址，每次更改变量内容都要擦除一次整页(但是我们只使用了16bit的空间)，根据芯片数据手册可知，保证性能的情况下flash最少擦除次数为10K，1万次。

我们就按1万次计算，理论上不到3小时我们使用的16bit地址就有损坏的风险。而且要存储的变量个数也有限，我们芯片不可能有那么多页，H7系列也就16页。所以需要一些算法处理，充分利用页的空间。

二、EEPROM组件原理分析

还是上边说的存储情况，存3个不同16bit变量的数据，1秒存一次。

先说一下其大致思路，开辟两块连续大小相同的页，分别为page0，page1，假如我们选用F4的芯片，选用第2页和第3页，均为16K。每个变量分配一个16bit的虚拟地址，同16bit数据一起存储，虚拟地址为了读取数据方便。

三个变量首先在page0存储，存满page0之后，将这3个变量最新的数据复制到page1，然后擦除page0，接下来在page1中存储，page1存满之后，将3个变量最新的数据复制到page0，然后擦除page1，就这样循环存储。

我们粗略的计算一下保证flash的可靠性的前提下，可以使用的时间，2个页共32K，也就是每存32K的数据，page0，page1各擦除一次，我们存的是16bit数据+16bit的虚拟地址，那就是每存8K的16bit数据，page0，page1各擦除一次，这是3个变量，那么每个变量平均存2730次时，擦除一次页，flash擦除寿命按1万次计算，16bit变量1秒存一次，可以存2730100001秒=>7583小时=>315天，这是每天不间断的使用，如果每天只使用8小时，大概可以使用2.5年。如果每天使用8小时，变量每10秒存一次，大概可以使用25年。这样就充分利用了页空间。

这里需要注意变量个数，和存储周期，如果周期太快或者变量个数太多，可以增加页，如果增加页还是不满足，那就只能加专用存储芯片了。

下面看一下具体是怎么实现的：

每个页都有3个状态：

• ERASED：当期页已擦除。
• RECEIVE_DATA：页正在从另一个满页接收(复制)数据。
• VALID_PAGE：页中包含有效数据，并且在将所有有效数据完全传输到已擦除页之前，此状态不会改变。

根据官方提供的这个表，结合程序看，逻辑就很清晰了。

推荐看此表的顺序：自上而下，从左到右。先看同一列，自上而下，再看不同列，从左到右。一定要结合程序实际过一遍，那样更深刻。

注：page0格式化是指，将page0设置为VALID_PAGE状态。