Arduino框架下对ESP32 NVS非易失性存储解读以及应用示例

`NVS`非易失性存储库介绍

非易失性存储 (NVS) 库主要用于在 flash 中存储键值格式的数据。本文档将详细介绍 NVS 常用的一些概念。

引用：https://docs.espressif.com/projects/esp-idf/zh_CN/latest/esp32/api-reference/storage/nvs_flash.html

NVS 最适合存储一些较小的数据，而非字符串或二进制大对象 (BLOB) 等较大的数据。如需存储较大的 BLOB 或者字符串，请考虑使用基于磨损均衡库的 FAT 文件系统。

在Arduino框架下，NVS区域在分区表上的体现：

分区表配置文件位置：C:\Users\Administrator\AppData\Local\Arduino15\packages\esp32\hardware\esp32\2.0.4\tools\partitions

Arduino IDE分区表配置信息选项:

NVS区域具体在每一份分区表当中的体现

以app13Mfat3M.csv为例：

在Arduino环境下，不同的分区表默认配置的NVS容量都是5000 Byte（字节）

NVS 存储对象

像用户的一般数据存储例如wifi信息，eeprom库也是使用了其中的一部分。

用户如何使用NVS 来存储数据

相关头文件位置：C:\Users\Administrator\AppData\Local\Arduino15\packages\esp32\hardware\esp32\2.0.4\libraries\Preferences\src

获取数据函数

        int8_t getChar(const char* key, int8_t defaultValue = 0);uint8_t getUChar(const char* key, uint8_t defaultValue = 0);int16_t getShort(const char* key, int16_t defaultValue = 0);uint16_t getUShort(const char* key, uint16_t defaultValue = 0);int32_t getInt(const char* key, int32_t defaultValue = 0);uint32_t getUInt(const char* key, uint32_t defaultValue = 0);int32_t getLong(const char* key, int32_t defaultValue = 0);uint32_t getULong(const char* key, uint32_t defaultValue = 0);int64_t getLong64(const char* key, int64_t defaultValue = 0);uint64_t getULong64(const char* key, uint64_t defaultValue = 0);float_t getFloat(const char* key, float_t defaultValue = NAN);double_t getDouble(const char* key, double_t defaultValue = NAN);bool getBool(const char* key, bool defaultValue = false);size_t getString(const char* key, char* value, size_t maxLen);String getString(const char* key, String defaultValue = String());size_t getBytesLength(const char* key);size_t getBytes(const char* key, void * buf, size_t maxLen);

读取数据函数

        size_t putChar(const char* key, int8_t value);size_t putUChar(const char* key, uint8_t value);size_t putShort(const char* key, int16_t value);size_t putUShort(const char* key, uint16_t value);size_t putInt(const char* key, int32_t value);size_t putUInt(const char* key, uint32_t value);size_t putLong(const char* key, int32_t value);size_t putULong(const char* key, uint32_t value);size_t putLong64(const char* key, int64_t value);size_t putULong64(const char* key, uint64_t value);size_t putFloat(const char* key, float_t value);size_t putDouble(const char* key, double_t value);size_t putBool(const char* key, bool value);size_t putString(const char* key, const char* value);size_t putString(const char* key, String value);size_t putBytes(const char* key, const void* value, size_t len);

数据操作函数

 bool clear();bool remove(const char * key);

操作流程

键值对使用注意事项

NVS 的操作对象为键值对，其中键是 ASCII 字符串，当前支持的最大键长为 15 个字符。（键的名字不要取过长的字符串名）
在同一个命名空间（NameSpace）当中，键名不能有重复。

示例程序

本示例展示的是对结构体数据对象进行存储,比起使用eeprom库来实现，在操作上来讲要简单的多。

/*
This example shows how to use Preferences (nvs) to store a
structure.  Note that the maximum size of a putBytes is 496K
or 97% of the nvs partition size.  nvs has signifcant overhead,
so should not be used for data that will change often.
*/
#include <Preferences.h>//引入头文件
Preferences prefs;typedef struct {uint8_t hour;uint8_t minute;uint8_t setting1;uint8_t setting2;
} schedule_t;void setup() {Serial.begin(115200);delay(2000);while(!Serial);prefs.begin("schedule"); // use "schedule" namespaceSerial.println(prefs.freeEntries());//获取该"schedule" 命名空间大小：414uint8_t content[] = {9, 30, 235, 255, 20, 15, 0, 1}; // two entriesprefs.putBytes("schedule", content, sizeof(content));//将数组存储进"schedule"命名的空间size_t schLen = prefs.getBytesLength("schedule");char buffer[schLen]; // prepare a buffer for the dataprefs.getBytes("schedule", buffer, schLen);//获取"schedule"命名的空间数据的大小if (schLen % sizeof(schedule_t)) { // 对存储的数据进行校验log_e("Data is not correct size!");return;}schedule_t *schedule = (schedule_t *) buffer; // 用结构体指针指向buffer数组名，将数组成员赋值给结构体成员变量Serial.printf("%02d:%02d %d/%d\n", schedule[1].hour, schedule[1].minute,schedule[1].setting1, schedule[1].setting2);//20:15 0/1Serial.printf("%02d:%02d %d/%d\n", schedule[0].hour, schedule[0].minute,schedule[0].setting1, schedule[0].setting2);//09:30 235/255schedule[2] = {8, 30, 20, 21}; // add a third entry (unsafely)// force the struct array into a byte arrayprefs.putBytes("schedule", schedule, 3*sizeof(schedule_t)); schLen = prefs.getBytesLength("schedule");char buffer2[schLen];prefs.getBytes("schedule", buffer2, schLen);for (int x=0; x<schLen; x++) Serial.printf("%02X ", buffer[x]);//09 1E EB FF 14 0F 00 01 08 1E 14 15Serial.println();
}void loop() {}

串口打印信息

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NVS区域具体在每一份分区表当中的体现

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操作流程

键值对使用注意事项

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