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。
( |# M. q: i3 J% N$ {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
● 片上 Flash，并采用专门软件算法
+ ?; {& K8 B( {* u0 NSTM32F2xx 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。
3 w) _8 }; i, S2 X, f* N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。
  s1 ?$ `  C& M: ^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。
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。
5 V  E: a- @# {8 Y; [: H5 V. v5 V& `本应用笔记所提供的 EEPROM 模拟驱动器满足以下要求：
, [  T" {6 ~1 J) B! @) b* h8 x4 }● 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
( d. l  ~2 Z: Z9 Y$ X9 p/ N● 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）
# k! ^4 C* G0 _+ G$ [' w3 s* u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。

1 外部 EEPROM 和模拟 EEPROM 之间的主要区别
& L  ]4 R6 B# v5 T8 b5 vEEPROM 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。
/ a7 c" O  ~, q0 x1 a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。
6 M8 W2 r1 u# v: l! t0 K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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8 K' P! R( @. @: J% H  Q$ {6 ^


, k0 z0 }' L' T# y* t1.1 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。
4 h0 `1 N1 G( ^* U3 M
1.2 擦除时间的不同
. Z2 `6 r- i  \( A6 f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。
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。

1 [5 }( V+ ~& b) L6 u+ |6 F: u1.3 写方式的相似之处
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。
● 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。
● 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。
5 n$ z6 X+ d/ l1 n" x
2 实现 EEPROM 模拟
2.1 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：
  {5 p/ n; V( b' F- v● ERASED：该页为空。
; E* D, J5 w8 h4 I● 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。
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1 ?" x' E5 C5 w/ ^: u5 t! X7 o
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* U. x3 P# i( e& f' N: 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。
9 y: X' W: D& W/ ?% u5 x: r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。
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5 U2 V# Q( @$ m" K$ R8 E$ v+ f0 }
$ b' j  D2 ~2 F1 r4 s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& u& g* v! L6 s8 L( g3 G
4 L- [$ _$ R# h

2.2 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：
Var1 虚拟地址 5555h
; w/ \% A3 }6 L; N6 S+ p: F$ gVar2 虚拟地址 6666h
2 @0 w: L/ W' fVar3 虚拟地址 7777h

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完整版请查看：附件
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