前言
EEPROM （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：
+ m, W6 ]5 G! u3 B2 |● 片上 4 KB 备份 SRAM
: O; f/ {/ [5 {9 Q& G. o● 片上 Flash，并采用专门软件算法
9 b! X  v5 A9 v! [1 G2 GSTM32F2xx 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。
/ P5 l) r9 j- l: ^4 p1 z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。
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。
% q' Z3 Y& {; L8 E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。
% a1 }( V+ t1 v8 h本应用笔记所提供的 EEPROM 模拟驱动器满足以下要求：
● 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。
4 M6 b+ P2 a: q/ U● 简单易用的可更新代码模型
+ H$ T# ^" w) M1 ^" U● 清理和内部数据管理对用户透明
- T" V) `, m; |: R● 后台扇区擦除
( c' r1 l% c! I+ R: X( F8 d7 T: }● 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。

( V' O4 O$ Y. h2 P- s8 s) Z% `' A1 外部 EEPROM 和模拟 EEPROM 之间的主要区别
" E  B4 S+ M: [, {3 j7 W, B: QEEPROM 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。
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。
! I- r! f+ h0 o  Z: c2 g( r0 w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。
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0 e; A8 k5 M4 \" W7 x& Q% A

8 q3 \& A! ~! [& R7 _6 C/ ]7 G1.1 写访问时间的不同
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。
- C' o( j7 a$ Q8 b  A- Z
1.2 擦除时间的不同
2 G8 k, a5 X- z% t6 h  ~5 |* Z, X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）。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。
5 f2 U1 I/ S/ [9 _1 _5 Q7 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。

4 A0 `# B- i( \- q! ^8 y3 F1.3 写方式的相似之处
9 X  j8 {) ~$ g# h0 {; Q! M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。
  o/ k  ~- I4 s' ^* g2 j# J● 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。
5 Y) S" u% [. M  O; 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。

2 实现 EEPROM 模拟
$ i5 g9 U3 F- V: h$ w2.1 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。
1 U. d. ?+ M8 s% C* a头字段位于每页的基址，提供了该存储页的状态信息。
* s0 ^1 k4 F. q$ W1 W8 i5 B4 i3 F每页有三个可能状态：
& s$ e5 S1 I' \2 l● ERASED：该页为空。
● RECEIVE_DATA：该页正在从其他满页中接收数据。
( B2 x5 ~! ]+ c$ t4 o) _● 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。

& J6 d  a( z/ R% Z4 P

: m+ s* M4 a( |1 H, P# J- O2 l

: A- j% z( {: m& p/ ]  e- d$ Q: F
( \: o. V# U" n通常，使用这种方式时，用户不必提前知道变量更新频率。
% I; Y# T$ |/ i$ v# ?6 `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。
( `5 X# u/ g3 M3 A1 c6 ~. c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。
3 P/ c$ B1 r" r( z+ O# ^, T
( q& U' E1 V! b2 Z/ E6 X

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。


4 E% p2 ?8 @8 s( J6 U1 H& }. D8 u" f$ g

: I+ }  v' o2 F) G/ U  T2 b5 B2.2 用例：应用实例
下面的例子显示了三个采用如下虚拟地址的 EEPROM 变量 （Var1、 Var2 和 Var3）的软件管理：
7 H9 N' I0 D& ?3 s* D$ x6 SVar1 虚拟地址 5555h
4 S  }; B! {/ {- U- PVar2 虚拟地址 6666h
8 J* W+ n, O! @+ g% e+ @Var3 虚拟地址 7777h

& y  Q* F( S" o" X7 w" A8 j
/ b. ~( ]7 q8 \( Y8 C$ D4 r- g3 `
完整版请查看：附件

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