物联网-移远M26模块OpenCPU开发第2讲（FLASH处理）

最近有个项目，需要频繁的操作移远M26的内部flash。众所周知，flash的擦写次数为10W次，超过这个次数后flash就没有用了。这个项目需要频繁的对其进行写操作，要想设备工作3~5年，10W明显不够用呀。

通过百度和谷歌查找解决办法，找到一个“平衡磨损算法”，大体思想就是将读写操作平均在每一块FLASH上。参见Leeee的博客：Flash存储器磨损均衡原理及实现。当然了只是理论知识，没有具体的实现。而且这个有一个局限性，它是建立在flash可以按字节擦写的。一般芯片得内部flash都不是按字节擦写的，为了读写速度，大多是按页或者块擦写。查看了一下M26 OpenCPU的指导手册flash相关章节“File System API”，它是以文件系统形式进行操作的，指导手册参见：Quectel_M26-OpenCPU_User_Guide_V1.0

这个应该是不好实现平衡磨损算法了，而且手册中2.2.2章节有一句话，很刺眼，如下：

不支持用户访问，我只能呵呵了，那么大的区域没法访问，浪费呀。那是不是这个项目就要黄了呢？还是要增加外部flash芯片呢？通过翻看移远提供的opencpu开发包里的文档，里面有一个篇文章是介绍安全数据区的，文档如下：Quectel_OpenCPU_Security_Data_Application_Note_V1.0

通过阅读该文档，发现这个其实就是操作内部flash，可以实现断电保持功能。介绍如下：

可惜的是，他也不是按字节访问的，而是按块，他被分成13块，每个块字节数不定，具体介绍如下：

所有介绍详情参见手册，手册不长，也就11页，而且有用部分也就5、6页.

好在每个块最少也有50字节的存储量，对于这个应用完全够了。既然不能按照常规的平衡磨损算法来实现增加FLASH擦写次数，那就退而求其次，使用我的粗暴处理方式，一个块可以擦写10W次，13块不就是130W次了，为了保险起见，每个块擦写99900次。

呵呵，这样处理方法的思路就出来了，先对第一个块进行访问，当其擦写次数达到99900次时，开始对第二个块访问，不再对第一个块进行写操作，以次类推，不就有99900*13=1287000次。每次要将当前次数写入数据区。每十秒操作一次，也就是3757h,每天工作2~3小时，差不多3~5年，完全可以满足要求了。

废话不多说，直接上代码：

// 保存参数，工作时间及已经工作时间
if(++timerCnt[2] >= 10)
{   for(i = 0; i < 13; i++)                               {                                                       Ql_memset(pchData, 0x0, sizeof(pchData));                            dataLen = Ql_sprintf(pchData, "<-- i:%d -->\r\n",i);Ql_UART_Write(UART_PORT1,(u8*)pchData,dataLen);   ret = Ql_SecureData_Read(i+1, &g_WorkTimeRd, 32);if(32 == ret){                 // 读出擦写次数                        ReadTimes[i] = (u32)g_WorkTimeRd[28]|(u32)(g_WorkTimeRd[29] << 8)|(u32)(g_WorkTimeRd[30] << 16)|(u32)(g_WorkTimeRd[31] << 24);  // 小于最大次数，继续使用当前块if(ReadTimes[i] < WRITE_FLASH_TIMES_MAX){                                             Ql_memset(pchData, 0x0, sizeof(pchData));                               dataLen = Ql_sprintf(pchData, "<-- Read back data from security data region. Security data region index:%d WriteFlashCnt:%d-->\r\n",i+1,ReadTimes[i]);   Ql_UART_Write(UART_PORT1,(u8*)pchData,dataLen);                                                                  WriteFlashIndex = i+1;Ql_memset(pchData, 0x0, sizeof(pchData));                               dataLen = Ql_sprintf(pchData, "<-- Security data region index:%d -->\r\n",WriteFlashIndex);Ql_UART_Write(UART_PORT1,(u8*)pchData,dataLen);break;}}// 读事变，表示当前块还没有操作过，后面使用当前块else{  WriteFlashIndex = i+1;Ql_memset(pchData, 0x0, sizeof(pchData));                             dataLen = Ql_sprintf(pchData, "<-- Fail to read back data from security data region. %d -->\r\n",ret);Ql_UART_Write(UART_PORT1,(u8*)pchData,dataLen);break;}} // 全部操作完，重启系统
//                                          if(i >= 13)
//                                          {
//                                              Ql_memset(pchData, 0x0, sizeof(pchData));
//                                                      dataLen = Ql_sprintf(pchData, "<-- FLASH 使用期限已到，将关闭系统 -->\r\n");
//                                                      Ql_UART_Write(UART_PORT1,(u8*)pchData,dataLen);
//
//                                              Ql_Reset(0);                  // 关闭连接，重新启动系统
//                                          }                                       // 擦写次数累加           WriteFlashCnt++;// 超过最大次数重新计数if(WriteFlashCnt > WRITE_FLASH_TIMES_MAX){                                                        Ql_memset(pchData, 0x0, sizeof(pchData));dataLen = Ql_sprintf(pchData, "<-- Security data region index:%d 缓存已满 -->\r\n",WriteFlashIndex-1);Ql_UART_Write(UART_PORT1,(u8*)pchData,dataLen);                                                     WriteFlashCnt = 1;}// 处理要保存的数据     g_WorkTimeWr[0] = (u8)g_WorkTimeCnt;g_WorkTimeWr[1] = (u8)(g_WorkTimeCnt>>8);   g_WorkTimeWr[2] = (u8)(g_WorkTimeCnt>>16);   g_WorkTimeWr[3] = (u8)(g_WorkTimeCnt>>24);   g_WorkTimeWr[4] = (u8)g_WorkTimeSet;g_WorkTimeWr[5] = (u8)(g_WorkTimeSet>>8);   g_WorkTimeWr[6] = (u8)(g_WorkTimeSet>>16);   g_WorkTimeWr[7] = (u8)(g_WorkTimeSet>>24);                                                   g_WorkTimeWr[8] = (u8)Receive_sjon.nPowerSwitch;                                               g_WorkTimeWr[9] = (u8)Receive_sjon.nMassageType;   g_WorkTimeWr[10] = (u8)Receive_sjon.nIntensityType;g_WorkTimeWr[11] = (u8)Receive_sjon.nHeatType;g_WorkTimeWr[12] = (u8)Receive_sjon.nPressureSwitch;g_WorkTimeWr[28] = (u8)WriteFlashCnt;g_WorkTimeWr[29] = (u8)(WriteFlashCnt>>8); g_WorkTimeWr[30] = (u8)(WriteFlashCnt>>16);  g_WorkTimeWr[31] = (u8)(WriteFlashCnt>>24);          // 保持数据                         ret = Ql_SecureData_Store(WriteFlashIndex, &g_WorkTimeWr, 32);if (ret !=QL_RET_OK){Ql_memset(pchData, 0x0, sizeof(pchData));dataLen = Ql_sprintf(pchData, "<-- Fail to store critical data! Cause:%d -->\r\n", ret);Ql_UART_Write(UART_PORT1,(u8*)pchData,dataLen);}timerCnt[2] = 0;
}

这段代码只需要放在定时器1S中断函数里即可。当然了，这个并没有经过长时间的验证，我只是验证过50,100,120次的，每一秒读写一次。验证结果如下：m26 flash平衡磨损算法测试日志

对于以上代码不保证稳定性和安全性，后续会用在产品上进行测试，随时更新测试状态。小弟c语言功底浅薄、读者如有发现不足之处，烦请指出，谢谢。

欢迎读者提出疑问，可以加群讨论：838839442 微信公众号：物联网技术交流与学习

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