NVS

文章目录

NVS
- 1. NVS
- - 1.1 概述
  - 1.2 键值对
  - 1.2 命名空间
  - 1.3 NVS使用流程
  - - 1.3.1 配置分区表
    - 1.3.2 擦除nvs空间
    - 1.3.3 初始化nvs空间
    - 1.3.4 获取nvs空间的操作句柄
    - 1.3.4 读写nvs空间
    - 1.3.4 提交修改
    - 1.3.5 关闭nvs空间
- 2. 使用案例
- - 2.1 单变量操作
  - 2.2 复杂结构体操作
- 3. 参考资料

1. NVS

1.1 概述

NVS全称是非易失性存储。用在flash中以键值对的形成存储数据。

NVS 适合存储一些小数据，如果对象占用空间比较大，使用负载均衡的fat文件系统

如果nvs分区被截断，比如更改分区表布局的时候，应该擦除分区内容。可以使用idf.py erase_flash 命令擦除flash上全部的内容

1.2 键值对

key最大键长为154字符

value可以使用以下数据类型

整数型：uint8_t、int8_t、uint16_t、int16_t、uint32_t、int32_t、uint64_t 和 int64_t；
以 \0 结尾的字符串；
可变长度的二进制数据 (BLOB)

1.2 命名空间

为了减少不同组件之间键名的潜在冲突，NVS 将每个键值对分配给一个命名空间。命名空间的命名规则遵循键名的命名规则，即最多可占 15 个字符。命名空间的名称在调用 nvs_open 或 nvs_open_from_part 中指定，调用后将返回一个不透明句柄，用于后续调用 nvs_get_、nvs_set_ 和 nvs_commit 函数。这样，一个句柄关联一个命名空间，键名便不会与其他命名空间中相同键名冲突。请注意，不同 NVS 分区中具有相同名称的命名空间将被视为不同的命名空间。

1.3 NVS使用流程

1.3.1 配置分区表

配置分区表: 我们也可以使用默认的分区表。默认分区表中nvs大小是24k(0x6000),可以根据自己需要对nvs空间进行修改

1.3.2 擦除nvs空间

如果nvs空间已经满了，或者希望清空原来的数据，就需要执行这一步

nvs_flash_erase()

1.3.3 初始化nvs空间

nvs 空间使用前要进行初始化


nvs_flash_init();

1.3.4 获取nvs空间的操作句柄

对nvs空间进行操作的时候，是使用句柄实现的。

同时，为了尽可能减少键值对的冲突，nvs引入了命名空间的概念，不同命名空间下的key捕获产生冲突。

同时也要在这里配置对nvs空间进行操作的权限，分为读和读写两种

nvs_handle_t my_handle;
nvs_open("storage", NVS_READWRITE, &my_handle);

1.3.4 读写nvs空间

按照不同的数据类型，对数据进行get和set操作

nvs_set_i8(nvs_handle_thandle, const char *key, int8_t value);
nvs_set_u8(nvs_handle_thandle, const char *key, uint8_t value);
nvs_set_i16(nvs_handle_thandle, const char *key, int16_t value);
nvs_set_u16(nvs_handle_thandle, const char *key, uint16_t value);
nvs_set_i32(nvs_handle_thandle, const char *key, int32_t value);
nvs_set_u32(nvs_handle_thandle, const char *key, uint32_t value);
nvs_set_i64(nvs_handle_thandle, const char *key, int64_t value);
nvs_set_u64(nvs_handle_thandle, const char *key, uint64_t value);
nvs_set_str(nvs_handle_thandle, const char *key, const char *value);
nvs_get_blob(nvs_handle_thandle, const char *key, void *out_value, size_t *length);

1.3.4 提交修改


nvs_commit(my_handle); //在修改被提交之前，是不会写入到falsh中的

1.3.5 关闭nvs空间

 nvs_close(my_handle);

2. 使用案例

2.1 单变量操作


/*Name:     Sketch1.inoCreated: 2021/4/12 18:46:05Author:   hp
*/// the setup function runs once when you press reset or power the board#include "freertos/FreeRTOS.h"
#include "freertos/task.h"
#include "esp_system.h"
#include "nvs_flash.h"
#include "nvs.h"void setup() {//01 初始化nvs flashesp_err_t err = nvs_flash_init();//02 如果nvs flash 满了就清空if (err == ESP_ERR_NVS_NO_FREE_PAGES || err == ESP_ERR_NVS_NEW_VERSION_FOUND) {// NVS partition was truncated and needs to be erased// Retry nvs_flash_initESP_ERROR_CHECK(nvs_flash_erase());err = nvs_flash_init();}ESP_ERROR_CHECK(err);//03 打开nvs，配置句柄printf("\n");printf("Opening Non-Volatile Storage (NVS) handle... ");nvs_handle my_handle;err = nvs_open("storage", NVS_READWRITE, &my_handle);if (err != ESP_OK) {printf("Error (%s) opening NVS handle!\n", esp_err_to_name(err));}else {printf("Done\n");//04 读操作printf("Reading restart counter from NVS ... ");int32_t restart_counter = 0; // value will default to 0, if not set yet in NVSerr = nvs_get_i32(my_handle, "restart_counter", &restart_counter);switch (err) {case ESP_OK:printf("Done\n");printf("Restart counter = %d\n", restart_counter);break;case ESP_ERR_NVS_NOT_FOUND:printf("The value is not initialized yet!\n");break;default:printf("Error (%s) reading!\n", esp_err_to_name(err));}//05 写操作printf("Updating restart counter in NVS ... ");restart_counter++;err = nvs_set_i32(my_handle, "restart_counter", restart_counter);printf((err != ESP_OK) ? "Failed!\n" : "Done\n");//06 提交修改printf("Committing updates in NVS ... ");err = nvs_commit(my_handle);printf((err != ESP_OK) ? "Failed!\n" : "Done\n");//07 关闭nvsnvs_close(my_handle);}printf("\n");// Restart modulefor (int i = 10; i >= 0; i--) {printf("Restarting in %d seconds...\n", i);vTaskDelay(1000 / portTICK_PERIOD_MS);}printf("Restarting now.\n");fflush(stdout);esp_restart();}void loop() {}

2.2 复杂结构体操作

/*Name:      Sketch1.inoCreated: 2021/4/12 18:46:05Author:   hp
*/// the setup function runs once when you press reset or power the board#include "freertos/FreeRTOS.h"
#include "freertos/task.h"
#include "esp_system.h"
#include "nvs_flash.h"
#include "nvs.h"#define NameSpace "store"  //定义命名空间标志
#define BufferSize 20   //定义buffer大小
#define Name "nvs"  //定义要被使用的nvs区域的名称
#define Key "wrt"  //定义键名typedef  uint32_t DataType; //给数据类型起别名
DataType wrt[5] = { 0,1,2,3,4 }; //用于测试写入的数据
DataType buffer[20]; //用于测试读取的buffer
size_t required_sise; //用于读取数据的时候，说明数据的大小void setup() {//01 初始化分区表命名为nvs的区域//如果使用nvs_flash_init 是对所有type为data，subtype为nvs的区域进行初始化操作esp_err_t err;  //定义错误标志位err=nvs_flash_init_partition(Name);if (err == ESP_OK){printf("初始化成功\n");//02 打开nvs区域，并配置句柄nvs_handle my_handle;  //定义句柄//这里也是如果使用nvs_open 就会让句柄指向所有type为data，subtype为nvs的区域err = nvs_open_from_partition(Name, NameSpace, NVS_READWRITE, &my_handle);if (err != ESP_OK){printf("打开失败 !\n");}else{printf("打开成功\n");//03 执行写入操作nvs_set_blob(my_handle, Key, wrt, sizeof(wrt));//04 确认写入//写入操作在进行commit之前，都没有进行真正的执行err = nvs_commit(my_handle);if (err != ESP_OK){printf("写入失败\n");}else{printf("写入成功\n");//05 进行数据的读取//05-1 确定数据的长度//有的时候，我们并不知道要读取的数据要多长，因此要先确认一下长度//对于nvs_get_blob函数，如果输入的length为0，会有0字节的数据被存储到out_value中//不过键key对于的值value的大小，会被写到length中，这样我们就知道了value的长度//如果我们已经提前知道了这个数据的长度，可以直接进行读取，跳过这一步err = nvs_get_blob(my_handle, Key, NULL, &required_sise);if (err != ESP_OK){printf("数据不存在\n");}else{//05-2 读取数据err = nvs_get_blob(my_handle, Key,buffer, &required_sise);if (err != ESP_OK){printf("get error %s\n", esp_err_to_name(err));}else{for (int i = 0; i < required_sise / sizeof(DataType); i++){printf("%d\n", buffer[i]);}}}}}}else{printf("初始化失败\n");}}void loop() {}

3. 参考资料

[1] 非易失性存储库

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