STM32F0xx 微控制器中的EEPROM 仿真
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! L5 }. v- m/ [简介

: |6 l/ ~* z4 C9 c在工业应用中经常使用 EEPROM（电可擦除可编程只读存储器）来存储可更新的数据。EEPROM 是用在复杂系统（例如计算机）和其它电子器件中的一种永久（非易失）存储器存储系统，它可以在电源故障时存储和保留少量数据。

为了降低成本，可以使用特定的软件算法用片上 Flash 替代外部 EEPROM。 此应用笔记将介绍使用 STM32F0xx 器件的片上 Flash 通过仿真 EEPROM 机制来取代独立EEPROM 的软件解决方案。

此仿真至少要使用 Flash 中的两个扇区。EEPROM 仿真代码会在页面填满后在页面之间交换数据，而且此过程对用户是透明的。

此应用笔记随附的 EEPROM 仿真驱动程序满足以下要求：
● 提供简单 API 的轻量级实现，这种 API 由初始化、读写数据和降低存储器占用量三种功能构成。
' R5 b2 L2 W" _4 a. X  `  R● 简单且可轻松更新的代码模型。
● 对用户透明的清除和内部数据管理。
+ s( t7 A, X5 O; N- N2 i● 后台页擦除。
● 至少需要使用两个 Flash 页，如果需要进行耗损均衡，则需要更多。

8 [: `3 ~. \4 M7 S1 外部 EEPROM 与仿真 EEPROM 之间的主要差异

EEPROM 是许多需要非易失性数据存储的嵌入式应用的关键组件，它在运行期间以字节或字为粒度进行更新。

7 R& b/ O9 [2 ^1 r! {这些系统中使用的微控制器通常是基于嵌入式 Flash 存储器的。为了避免使用这些组件、节约 PCB 空间并降低系统成本，可使用 STM32F0xx Flash 代替外部 EEPOM,模拟代码和数据的存储。

但是与 Flash 不同的是，外部 EEPROM 在重写数据之前并不需要执行擦除操作来释放空间。要将数据存储到嵌入式 Flash 中，需要执行特殊的软件管理。
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4 \+ N# L0 C& m9 V- K这种仿真软件机制由许多因素决定，包括 EEPROM 可靠性、所使用的 Flash 的架构以及产品要求等。

9 M6 l' X5 h7 m- t对于使用相同 Flash 技术的任何微控制器（不局限于 STM32F0xx 系列产品），嵌入式 Flash和外部串行 EEPROM 之间的主要差异完全一致。表 1 中汇总了这些主要差异。
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1.1 写访问时间上的差异

由于 Flash 的写访问时间较短，所以对于一些关键参数，在仿真 EEPROM 中的存储速度要比在外部串行 EEPROM 中更快，从而可以改善数据存储。

1.2 擦除时间上的差异

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擦除时间方面的差异是独立 EEPROM 与使用嵌入式 Flash 的仿真 EEPROM 之间的另一个重大差异。与 Flash 不同，EEPROM 在写之前不需要执行擦除操作来释放空间。这就意味着必须执行某种形式的软件管理，才能将数据存储到 Flash 中。此外，由于 Flash 中的块擦除过程不需要太长时间，所以在设计 Flash 管理软件时，应注意考虑可能会中断擦除过程的电源关闭和其它一些意外事件（例如复位）。要设计强大的 Flash 内存管理软件，必须透彻了解 Flash 擦除过程。

注： 即使软件重置，也不会中断正在对 STM32F0xx 嵌入式 Flash 执行的页擦除或批量擦除操作

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1.3 写方法上的相似之处

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外部 EEPROM 与具有 STM32F0xx 嵌入式 Flash 的仿真 EEPROM 之间的一个相似之处是写方法。

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● 独立外部 EEPROM：在被 CPU 启动之后，字写入不能被软件复位中断。只有供电故障才会中断写过程，因此正确设置去耦电容的大小可以保护独立 EEPROM 中的整个写过程。

● 使用嵌入式 Flash 仿真的 EEPROM：由 CPU 启动后，写过程可由电源故障中断。即使软件复位，也不会中断正在对 STM32F0xx 嵌入式 Flash 执行的字写入操作。EEPROM算法会停止，但是当前的 Flash 字写入操作不会因软件复位而中断。

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