CN101082872A - 对产品中闪存数据的防错、纠错方法 - Google Patents
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Abstract
一种对产品中的闪存数据的防错、纠错方法，包括TTPCOM方案中的初始化程序和记录数据写入闪存的状态机程序，特点是甲.设步骤a0，开始写数据以链接S12、a1；乙.在闪存初始化程序S8与S2之间及S8与S12之间分别插入步骤S8－2和S8－1、S9、S10与S11；其中：S8－1“上一记录的地址”处于预设范围？如果不是，执行S8－2，擦除活性段数据，跳回S2；若是，执行S9.检查备用段数据，执行S10.判断备用段数据是全“1”？若不是，执行S11擦除备用数据段数据，执行S12；否则直接执行S12；丙.在TPPCOM状态机方案中，在步骤c.和e.之间插入步骤d.检查闪存中将要写入的区间数据是否全为“1”？以及在步骤f.与h.之间插入步骤g.检查闪存中写入数据前、后的校验和是否相等。本发明使闪存数据出错率由40％降至1％。
Description
技术领域
本发明涉及一种防止产品存储元器件闪存中保存的数据由外界影响而出错的方法，更具体地说，是关于提高产品中闪存的抗干扰能力，对其存储数据的防错、纠错的方法。
背景技术
在工业级产品的运行过程中，产品存储元器件(Memory)闪存(FLASH)中所保存的数据常常由于外界环境的影响而出错(也就是常见的“跑飞”)现象。这些外界环境包括：电磁辐射、温度变化、电压冲击以及频繁的通电、断电等因素，导致FLASH中的某些“位”(bit)由“1”变成“0”，从而引起产品不能正常运行。严重的还会导致产品不能开机，形成“废品”，增加了返修率，影响产品的声誉。
现以应用于GSM通讯模块(GSM Wireless Module)中的存储器元件(FLASH，闪存)为例，该系列产品的解决方案如下：
a.硬件方案采用美国模拟器件公司(Analog Deviec Incorporstian ADI)的芯片组，其中数字器件采用AD6525+ARM7TDMI：模拟器件采用AD6533，存储器件部分采用Inte MCP(Intel3208)；
b.软件方案采用英国TTPCOM公司提供的基于KADAK嵌入式操作系统的平台。
在对产品的解决方案中，对FLASH的操作概括为以下两点：
1、系统把FLASH逻辑映射为四个不同的区域：程序代码区(CODEAPEA)11、文件系统区12(FILESYSTEM)、用户数据区(NVRAMDATA)13，保留区(RESERVATIONAPEA)14。每个区域都有一定的空间，比如文件系统区12为64kb，用户数据区13为512kb等，FLASH的起始地址是0x01000000，如图1-1所示
2、进行在图1-1的逻辑映射结构中，用户数据区(NVRAMDATA)13是通讯模块工作过程中需要频繁进行读、写和擦除操作的区域。为了延长FLASH的读、写的次数以及秉承“用户数据区的空间不能尽耗”的原则，英国TTPCOM公司将NVRAM区域的闪存储器件FLASH在逻辑上再分成了四个不同段(SEGMENG)，每个段包含相同大小的扇区(BLOK)，详细的结构如图1-2所示。
其中，活性数据段(ACTIVE SEGMENT)131与备用数据段(AVAILABLESEGMENT)132的数据会进行互换。其中，ACTIVE SEGMENT是程序正在使用的数据段，而ACTIVE SEGMENT是用于数据备份的段：当ACTIVESEGMENT的数据已经填满了整个段的空间之后，程序会将有效的数据拷贝到AVAILABLE SEGMENT，其过程如图1-3所示。
图1-3中的彩条所代表的是英国TTPCOM公司所定义的一笔数据记录，其数据结构如图1-4所示。
所有的数据记录都是按照图1-5所示的状态机(State Machine)写入用户区13内。
上述的FLASH逻辑结构与操作流程在正常情况下不会出现问题。但是，从本发明专利申请人所使用的产品手机的应用结果来看，“FLASH跑飞”的现象比较严重(比例为返修产品的40％左右)。FLASH中保存的出错数据大致可以归纳为图1-6与图1-7所示。
为什么会出现这样的情况呢？经过反复研究后发现，这些出错的数据(位)都是由“1”变成了“0”，而在恶劣的工业控制环境中，FLASH元器件的电气性能没有办法得到保证，出现这样的情况正如Intel售后支持工程师所说“也是可以理解的”。
下面，再进一步分析英国TTPCOM公司在FLASH初始化过程中的方案，如图1-8所示。
该初始化流程没有对备用数据段131进行检查，如此，会造成什么样的结果呢？因为FLASH(闪存)中的数据(位)在“写”操作的时候，PROGRAMME只能由“1”写成“0”，却不能由“0”写成“1”，因此，如果该区域由“1”变成了“0”，在“写”操作时就没有办法再写成“1”。
发明内容：
综上所述，如何克服现有产品中使用闪存(FLASH)作为存储元器件常因运行过程中受外界环境的影响而出错的困扰，乃是本发明所要解决的技术问题，为此，本发明的目的在于提供一种对产品中闪存数据的防错、纠错方法。
实现本发明的目的技术构思是依据闪存中的数据位在“写”操作时，只能由“1”写成“0”而不能由“0”写成“1”的特性来制定技术方案，并据此，对现有由英国TTPCOM公司设计的对闪存进行初始化程序，以及写入闪存的数据记录结构所使用的状态机程序的改进。
概况起来，本发明的技术方案为：
1、根据本发明的一种对产品中的闪存数据防错进行闪存初始化方法，其步骤包括：执行TTPCOM方案之S1.硬件重新启动，S2.初始化闪存，S3.判断闪存的用户数据区的第一个数据段的标志位是ACTIVE？如果标志位是ACTIVE，执行S4；否则执行S5，S4.将第二个数据段置为AVAILABLE，执行S8，S5.判断闪存的用户数据区的第二个数据段的标志位是ACTIVE？如果标志位是ACTIVE，执行S6；否则执行S7，S6.将第一个数据段置为AVAILABLE，执行S8，S7.将第一个数据段设置成ACTIVE，第二个数据段设置成AVAILABLE，并擦除ACTIVE数据段的数据，S8.遍历ACTIVE数据段的所有数据，以及S12.闪存初始化结束，特点是，在S8，和S12间插入S9.检查AVAILABLE段的数据，S10.判断AVAILABLE段的数据是否为全“1”？如果是全“1”，直接执行S12；否则执行S11，S11.擦除AVAILABLE段的数据，之后执行S12。
2、根据本发明的一种对产品中的闪存数据防错的将数据记录写入闪存的状态机，包括依次链接，并首尾闭合，形成闭环运作的TTPCOM的方案：具有步骤a.初始化状态，b.写入记录头信息，c.写入记录状态位，e.写入记录数据，f.写入记录结束标记，h.标记原有失效，链接步骤a，其特点是，还有链接步骤c、e的步骤d.检查闪存中将要写入的区间是否全“1”以及链接步骤f、h的步骤g.检查闪存的写数据前、后的校验和是否相等。
3、根据同一个总的发明构思，将原有TTPCOM之对闪存进行初始化方案和对闪存写入数据记录的状态机运行方案合并成一个总体方案，并对之进行改进，形成本发明的一种对产品中的闪存数据进行防错、纠错的方法，其步骤包括TTPCOM闪存初始化方案，该方案具有步骤S1.硬件重新启动，S2.初始化闪存，S3.判断闪存的用户数据区的第一个数据段的标志位是ACTIVE？如果标志位是ACTIVE，执行S4；否则执行S5，S4.将第一个数据段置为AVAILABLE，执行S8，S5.判断闪存的用户数据区的第二个数据的标志位是ACTIVE？如果标志位是ACTIVE，执行S6；否则执行S7，S6.将第一个的数据段是为AVAILABLE，执行S8，S7.将第一个数据段设置成ACTIVE，第二个数据设置成AVAILABLE，并擦除ACTIVE数据段的数据，S8.遍历ACTIVE数据段的所有数据，以及S12.闪存初始化结束，和TTPCOM闪存写入数据记录的状态机方案，该方案具有依次链接，并首尾闭合链接的步骤a.初始化状态，b.写入记录头信息；e.写入记录数据，f.写入记录结束标记，h.标记原有记录失效，链接步骤a，特点是，甲.在闪存TTPCOM初始化方案与闪存TTPCOM状态机方案之间设有步骤a0.开始写数据记录，以链接步骤S12.闪存初始化结束，和步骤a，初始化状态；乙，在闪存初始化方案的步骤S8.与步骤S12.之间和S8.与S2.间分别插入步骤S8-1，S8-2，S9，S10，S11，其中，步骤S8-1，数据记录的成员变量“上一记录的地址”是否处于预设范围？如果不是预设范围，便执行步骤S8-2，擦除活性段的数据，再跳回执行步骤S2.初始化闪存，如果是处于预设范围，则执行步骤S9.检查备用段的数据，再执行步骤S10.判断备用段的数据是否全是“1”？如果不是全为“1”便执行步骤S11，擦除备用数据段的数据，之后，执行步骤S12；如果是全为“1”，则直接执行S12.闪存初始化结束；丙，在对闪存写入数据记录的状态机的TTPCOM的方案中，于步骤c.写入记录状态位和步骤e.写入记录数据之间，插入步骤d.检查闪存中将写入的区间数据是否为“1”？以及在步骤f.写入记录结束标记和步骤h.标记原有的记录失效之间插接步骤g.检查闪存中写数据前、后的校验和是否相等。
本发明的优点是实践验证，取得了很好的应用效果，出错率由原来的40％左右变成了现在的1％左右。
附图说明
图1-1是现有GSM通讯模块中闪存(FLASH)的逻辑映射结构示意图；
图1-2是现有GSM通讯模块中闪存逻辑映射结构中的用户数据的区结构示意图；
图1-3是现有GSM通讯模块中闪存逻辑映射结构中的用户数据区中的活性数段与备用数据段互换操作示意图；
图1-4是现有GSM通讯模块中闪存数据记录的结构示意图；
图1-5是现有GSM通讯模块中数据写入闪存的状态机示意图；
图1-6是现有GSM通讯模块中数据发生“跑飞”数据示意图；
图1-7是现有GSM通讯模块中数据发生“跑飞”数据的另一示意图；
图1-8是现有软件平台对GSM通讯模块中闪存的初始化程序流程图；
图2-1是本发明对现有GSM通讯模块中闪存的初始化程序流程图；
图2-2是本发明对现有GSM通讯模块中闪存数据写入闪存的状态机示意图；以及
图2-3和图2-4是使用本发明方法解决现有GSM通讯模块的闪存数据“跑飞”总体方案流程图。
具体实施方式
下面根据图2-1-图2-3给出本发明的一个较好实施例，并予以详细描述，以便本技术领域的技术人员能更易于了解本发明方法的特征和功能特色，而不是用来限定本发明的范围。
请参阅图2-1，它是本发明对现有的英国TTPCOM公司提出的对产品中闪存(FLASH)的初始化程序的改进方案。如图2-1所示的闪存初始化程序200，其比图1-8所示的现有的闪存初始化程序100的改进之处是在步骤1007遍历活性数据段的所有数据和步骤1008(闪存初始化结束)之间增设依次执行的步骤2001(检查备用数据段131的数据)，步骤2002(判断备用数据131的数据全是“1”吗？)如果全是“1”，执行步骤1008；否则执行步骤2003(擦除备用数据段131的数据)。如背景技术中所述；使用如图1-8所述的原英国TTPCOM公司给出的闪存初始化程序100，由于该初化程序设有对备用数据段131进行检查，如果该区域的数据由“1”变成“0”，在“写入”操作时，就没有办法再写成“1”，为了防错，就必须在初始化时检查备用数据段131的数据是否全为“1”，如果不是全为“1”，就必须对其进行“擦除”操作，以保证该段的数据是完整的全“1”。
请参阅图2-2，它是本发明对现有产品中的闪存进行数据写入的状态机改进方案示意图，其与图1-5所示的现有软件平台写入闪存数据的状态机示意图不同之处是在步骤1503(写入记录状态位)和步骤1504(写入记录数据)之间增设步骤2501(检查闪存中将要写入的区间之间是否全“1”)，以及在步骤1505(写入记录结束标记)和步骤1506(标记原有的记录失效)之间增设步骤2502(检查闪存中写数据前、后的校验和是否相等)。
由于产品中的数据记录的结构都是按照图2-2所述的状态机写入用户区13内，因此，根据图2-1和图2-2之改进方案，可以防止写入闪存的数据出错，即在数据从活性数据段拷贝到备用数据段之前后检查备用数据段的数据是否全为“1“，便可以防止拷贝过程造成存入的数据出错。
但要注意：闪存遍历数据初始化过程中要用到一个重要的结构变量：上一个记录的地址(如图1-4所示)。如果该变量出错，则产生“跑飞”现象，如图1-6，图1-7所示，会导致产品不能正常开机，处理办法是：一旦检测到该度量的值超出了预度范围，将活性段的数据格式化(擦除)后重复一遍闪存的初始化过程。
请参阅图2-3，它是实施本发明的对产品中的闪存数据防错、纠错的方法流程图，如图所示，其包括如图1-8所示的闪存初始化程序100和如图1-5所示的数据记录写入闪存的状态机程序150，特点是：a.在初始程序100中的步骤1007，遍历活性数据段的所有数据与步骤1008，闪存初始化结束之间增设依次执行步骤2004，判断记录的成员变量“上一记录的地址”是否处于预设范围，若不是预设范围，执行步骤2005，擦除活性段的数据，跳回执行步骤1001，跳回初始化内存，若是预设范围，则执行步骤2001，检查备用段的数据，执行步骤2002，判断备用段数据段的数据是否全是“1”？若不是全“1”，执行步骤2003，擦除备用数据段的数据，执行步骤1008；若为全“1”，则直接执行步骤1008，闪存初始化结束；b.在状态机程序150中的步骤1503，写入记录状态位，与步骤1504，写入记录数据之间增设步骤2501，检查闪存中将要写入的区间是否全“1”；以及在步骤1505，写入记录结束标记，和步骤1506标记原有的记录失效之间，增设步骤2502，检查闪存中写数据前，后的校验和是否相等。
Claims (3)
1、一种对产品中的闪存数据防错的闪存初始化方法，其依次步骤包括：
S1.硬件重新启动，
S2.初始化闪存，
S3.判断闪存的用户数据区的第一个数据段的标志位是ACTIVE？如果标志位是ACTIVE，执行S4；否则执行S5，
S4.将第二个数据段置为AVAILABLE，执行S8，
S5.判断闪存的用户数据区的第二个数据段的标志位是ACTIVE？如果标志位是ACTIVE，执行S6；否则执行S7，
S6.将第一个数据段置为AVAILABLE，执行S8，
S7.将第一个数据段设置成ACTIVE，第二个数据段设置成AVAILABLE，并擦除ACTIVE数据段的数据，
S8.遍历ACTIVE数据段的所有数据，以及
S12.闪存初始化结束，其特征在于，还有：
S9.检查AVAILABLE段的数据，
S10.判断AVAILABLE段的数据是全“1”？如果是全“1”，直接执行S12；否则执行S11，
S11.擦除AVAILABLE段的数据，之后执行S12。
2、一种对产品中的闪存数据防错的将数据记录写入闪存的状态机，包括依次链接，并首尾闭合之步骤：
a.初始化状态，
b.写入记录头信息，
c.写入记录状态位，
e.写入记录数据，
f.写入记录结束标记，
h.标记原有记录失效，链接步骤a，其特征在于，还有链接步骤c、e的步骤d，检查闪存中将要写入的区间是否全“1”，以及链接步骤f、h的步骤g.检查闪存中写数据前、后的校验和是否相等。
3、一种对产品中的闪存数据的防错、纠错方法，包括TTPCOM方案的初始化程序和对闪存写入数据的状态机运行程序，TTPCOM方案具有初始化程序步骤：S1.硬件重新启动，S2.初始化闪存，S3.判断闪存的用户数据区的第一个数据段的标志位是ACTIVE？如果标志位是ACTIVE，执行S4；否则执行S5，S4.将第二个数据段置为AVAILABLE，执行S8，S5.判断闪存的用户数据区的第二个数据段的标志位是ACTIVE？如果标志位是ACTIVE，执行S6；否则执行S7，S6.将第一个数据段置为AVAILABLE，执行S8，S7.将第一个数据段设置成ACTIVE，第二个数据段设置成AVAILABLE，并擦除ACTIVE数据段的数据，S8.遍历ACTIVE数据段的所有数据，以及S12.闪存初始化结束；
TTPCOM方案具有状态机运行步骤：a.初始化状态，b.写入记录头信息，c.写入记录状态位，e.写入记录数据，f.写入记录结束标记，h.标记原有记录失效，链接步骤a，其特征在于：
甲.在闪存TTPCOM初始化方案与记录数据写入闪存的TTPCOM运行状态机方案之间设有链接步骤S12.闪存初始化结束与步骤a1.初始化状态之间设有步骤a0.开始数据记录；
乙.在闪存初始化TTPCOM方案步骤S8.与S12.之间分别插入步骤S8-2.和S8-1.，S9.，S10.与S11.；其中：S8-1.数据的记录成员变量“上一记录的地址”处于预设范围？如果不是处于预设范围，便执行S8-2.擦除活性段数据，再跳回S2.初始化闪存；如果是处于预设范围，则执行S9.检查备用段数据，再执行S10.判断备用段数据是全“1”？如果不是，便执行S11.擦除备用数据段数据，之后，再执行S12.；如果是全为“1”，则直接执行S12.闪存初始化结束；
丙.在对闪存写入数据记录的状态机的TPPCOM方案中，于步骤c.写入记录状态位和e.写入记录数据之间插入步骤d.检查闪存中将要写入的区间的数据是否全为“1”？以及在步骤f.写入记录结束标记和步骤h.标记原有的记录失效之间插入步骤g.检查闪存中写入数据前、后的校验和是否相等。
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Effective date of registration: 20101122 Address after: 200335 Shanghai city Changning District Admiralty Road No. 633 Patentee after: SHANGHAI SIMCOM Ltd. Address before: 200233 No. 700, Xuhui District, Shanghai, Yishan Road Patentee before: SHANGHAI SPEED COMMUNICATION TECHNOLOGY Co.,Ltd. |
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