前言
1 l( e5 W5 w! ?' XEEPROM （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。
; F# N  {& X8 b6 G+ ?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：
7 @1 }+ U3 n& P0 [( v% D  {) q) L● 片上 4 KB 备份 SRAM
● 片上 Flash，并采用专门软件算法
1 p% i; V5 n% ^+ v" h  v# |STM32F2xx 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。
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。
1 F+ ?$ f5 `" P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。
本应用笔记所提供的 EEPROM 模拟驱动器满足以下要求：
; `9 ^5 o& l* i- w. g● 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。
  W1 G( P# j. z3 e4 @/ }) `● 简单易用的可更新代码模型
9 Y+ D0 _- o& u3 w● 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。
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1 外部 EEPROM 和模拟 EEPROM 之间的主要区别
. z! U. r0 A6 b, D9 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。
1 H8 A" s$ F5 k: }( \. _" U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。
' O7 v. {; f2 [9 u# h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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1.1 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。
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! l; y( w$ E+ s' |/ t8 r$ f( Q1.2 擦除时间的不同
+ W4 z6 N* Q, L; `! M7 y  Q; I$ w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。
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  {% B6 i7 o' w1.3 写方式的相似之处
$ q4 v4 e( h" j4 w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。
* a# `( f' y5 k  k● 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。
$ Q6 O. N4 ]6 F4 k* i$ i" }% ~● 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
4 _# ^$ ~" v* l! o2.1 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。
$ \' r7 Y0 O2 h! \0 I, p" Q* r* z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。
' Z% Z7 Q& `$ _- T# \0 y# Y● 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。
  C* G! ]4 h, \" ]% ?% Y0 a图 1 显示了页状态是如何变化的。


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* G$ C5 w5 R) \! d( F3 p

- x5 V0 q, x: w+ D& J; G! D: ^
+ }* a6 V1 h% }2 s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。
% e  y) h" M8 p1 t; R! w( B' 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。
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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。
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  V6 K4 n, B! B6 v  o) w

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
Var2 虚拟地址 6666h
$ l/ B+ t7 z2 c1 jVar3 虚拟地址 7777h

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完整版请查看：附件
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