前言
1 }, E& N* f- b$ g0 ^7 sEEPROM （电可擦除可编程只读存储器）通常用于工业应用领域，用于存储可更新数据。
EEPROM 是一种用于复杂系统 （如计算机）和其他电子设备的永久性 （非易失的）存储系统，用于在断电时存储和保留少量数据。
为了降低成本，外部 EEPROM 可以用 STM32F2xx 产品所具有的下述特性之一代替：
● 片上 4 KB 备份 SRAM
6 ]) u/ q" Q9 K4 I. l9 D; m3 p* m● 片上 Flash，并采用专门软件算法
4 v/ L* Z4 ^* g! u. R) J& S' K  uSTM32F2xx 具有 4 KB 的备份 SRAM，当主要的 VDD 电源断电时，该 SRAM 可由 VBAT 电源供电。
当有 VBAT （通常在电池供电应用中）时该备份 SRAM 可作为内部 EEPROM （无任何额外软件）使用，并具有以 CPU 频率进行高速存取的优势。
4 C5 O4 F/ G9 }而当备份 SRAM 另作他用且 / 或该应用不用 VBAT 供电时，片上 Flash（采用专门软件算法）可以用于模拟 EEPROM 存储器使用。
本应用笔记对通过利用 STM32F2xx 产品的片上 Flash 模拟 EEPROM 机制来代替独立EEPROM 的软件方案进行了说明。
3 P9 I6 s( i- \8 [至少使用两个 Flash 扇区才能实现该模拟。 EEPROM 模拟代码在两个扇区 （当它们被填充时）之间交换数据，这在某种程度上是对用户透明的。
$ e0 ?: x8 I; g2 F; a1 Y本应用笔记所提供的 EEPROM 模拟驱动器满足以下要求：
4 Q  O2 ~2 S6 B& I- T' U$ U● 轻量级实现，具有一个简单的包含了三个函数 （用于初始化、读数据和写数据）的API，并减少了封装。
● 简单易用的可更新代码模型
● 清理和内部数据管理对用户透明
● 后台扇区擦除
● 至少要使用两个 Flash 扇区，对于损耗均衡则需要使用更多 （Flash 扇区）模拟 EEPROM 的大小是弹性可变的，它受扇区大小的限制和约束，并需考虑最大 EEPROM空间大小。

9 ^6 d: y8 g) }% U' n6 v
1 外部 EEPROM 和模拟 EEPROM 之间的主要区别
EEPROM 是许多嵌入式应用（需要能够进行非易失性数据存储，且运行时间内以字节或字的颗粒度进行更新）的关键元件。
) z+ W7 [3 |- S0 T: ~( q! c用于这些系统的微控制器通常基于嵌入式 Flash。为了减少所用元件、节省 PCB 空间、降低系统成本，可以用 STM32F2xx Flash 代替外部 EEPROM 来进行同步编码和数据存储。
与 Flash 不同，数据可被重写前，外部 EEPROM 不需要擦除操作来释放空间。需要专门的软件管理来将数据存入嵌入式 Flash。
仿真软件方案取决于多种因素，包括 EEPROM 可靠性、所用 Flash 结构和产品需求。
嵌入式 Flash 和外部串行 EEPROM 之间的主要区别对于任何使用同样 Flash 技术的微控制器（并非针对 STM32F2xx 系列产品）都是相同的。主要区别概括如表 1。
5 k3 X2 Z2 }- U9 O


$ Y* T% w8 E+ h; X" W


1.1 写访问时间的不同
- Z; V8 l& e; G$ }4 O" r7 B由于 Flash 的写访问时间更短，重要参数可以更快地存入模拟 EEPROM （比外部串行EEPROM 更快），因此能够提高数据存储能力。


1.2 擦除时间的不同
& g3 x+ S& L) O- a擦除时间的不同是独立 EEPROM 和使用嵌入式 Flash 模拟的 EEPROM 之间的另一个重要区别。与 Flash 不同，在向其写入数据前，EEPROM 不需要擦除操作来释放空间。这意味着需要某种形式的软件管理来将数据存入 Flash。此外，由于 Flash 中的块擦除过程不需要花费很多时间，因此设计 Flash 管理软件时，应当考虑断电和其他可能中断擦除过程的伪事件 （例如复位）。
8 q% `5 X' g4 U为了设计出稳健的 Flash 管理软件，有必要彻底了解 Flash 擦除过程。
1 G7 U8 f- i  T6 T; c& ~$ ]1 K注： CPU 复位过程中， STM32F2xx 嵌入式 Flash 上正在进行的扇区擦除或批量擦除操作不会被中断。
8 ^1 {2 B) V. o* `# O% Q, n7 K

1.3 写方式的相似之处
: E$ ]  G/ P: F6 }% O: {9 c外部 EEPROM 和采用 STM32F2xx 嵌入式 Flash 模拟的 EEPROM 之间的相同点之一是其写方式。
6 G% v1 Q  q# U% W2 R● 独立外部 EEPROM：由 CPU 启动时，全字写操作不会被 CPU 复位而中断。只有电源故障会中断该写过程，因此适当地按大小排列去耦电容可以保护独立 EEPROM 中的完整写过程。
2 U" U, i' N' q- p8 i, f8 M
● 利用嵌入式 Flash 模拟的 EEPROM：由 CPU 启动时，写过程可被电源故障中断。CPU 复位过程中， STM32F2xx 嵌入式 Flash 上正在进行的全字写操作不会被中断。 EEPROM算法停止，但是当前的 Flash 全字写操作不会被 CPU 复位中断。
6 @3 j" o  q. h5 N( J) m! s. ?; q+ c2 实现 EEPROM 模拟
2 v5 `0 \1 A; X0 P# _- C9 h5 H4 A2.1 原理
考虑到 Flash 限制和产品需求，存在多种方式实现 EEPROM 模拟。下面所描述的方式需要至少两个同样大小的 Flash 扇区 （分配给非易失性数据）：一个扇区首先被擦除，并提供逐字节的编程；当前扇区需要被回收时，另一个扇区准备好接收 （该扇区）。占据了每个扇区第一个半字 （16 位）的头字段标志了该扇区状态。将每个扇区作为一个存储页，在本文档下述部分中称作 Page0 和 Page1。
头字段位于每页的基址，提供了该存储页的状态信息。
每页有三个可能状态：
● ERASED：该页为空。
● RECEIVE_DATA：该页正在从其他满页中接收数据。
● VALID_PAGE：该页容纳有效数据，直到所有有效数据传输到被擦除页，这个状态才会变化。
图 1 显示了页状态是如何变化的。

8 V  r% u- T/ k* [% y& J
1 \9 |" g; U& L# Y5 \2 P' J
. |1 k! g) d. A6 f4 G

' \* b' V' j9 j9 K9 B/ x! ^

& X! @) B, @8 a; y- f" H/ }通常，使用这种方式时，用户不必提前知道变量更新频率。
本文档中所描述的软件和实现使用了两个 16 KB 的 Flash 扇区 （扇区 2 和扇区 3）来模拟EEPROM。
注： 选择扇区 2 和扇区 3 是由于这两个扇区相比于 STM32F2xx Flash 的其他扇区来说空间较小（STM32F2xx Flash 的主要内存块在表 3: STM32F2xx Flash 扇区中有单独描述）。根据应用和用户需要，也可以使用大的扇区。


每个可变参数通过虚拟地址和要被存入 Flash 的值来定义，以便随后检索或更新 （在所实现的软件中虚拟地址和数据都是长 16 位）。当数据被修改时，关联到先前虚拟地址的修改数据会被存入新的 Flash 位置。数据检索返回最新的数据值。

, A' r% q% X6 o& R; D' U0 M
0 @/ o( y6 u+ M4 w& ~
8 @! @1 W4 M& a, y' D6 R/ Z0 F0 N

完整版请查看：附件
9 {* B3 @; U- r4 A4 H

+ i3 U0 o; Z" D! u