CN103268294A - 一种存取数据的操作方法和数据处理设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种存取数据的操作方法，当RAM掉电并重新上电后，将FLASH中的操作数据区中的备份区中的数据拷贝到RAM中；FLASH预设至少两个数据区，每个数据区包括数据头区、备份区和记录区，数据头区包括版本信息，备份区中包括对该数据区进行操作前RAM中的数据，记录区的记录中保存了对RAM中的数据进行修改的信息；操作数据区是FLASH的各数据区中版本信息为最新的数据区；可以根据操作数据区的记录区中的记录使RAM中的数据恢复为掉电前RAM中的数据。本发明在操作数据区的记录区中记录了每次修改数据的操作，而不是记录整个RAM，根据记录区中的记录和备份区中的数据能够实现掉电后数据的恢复；采用该方法不用每次修改都擦除一次FLASH，提高了FLASH的使用寿命。

Description

一种存取数据的操作方法和数据处理设备

技术领域

本发明涉及数据存储领域，尤其涉及一种存取数据的操作方法和数据处理设备。

背景技术

随着电子技术的发展，嵌入式系统已经越来越融入到我们的生活中，不管是工业控制装置、消费电子设备还是医疗仪器都需要用到存储设备来保存数据。通常采用闪存FLASH保存文本、图片、视频等大数据和程序，使用EEPROM（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory，电可擦可编程只读存储器）保存运行、系统参数等小数据。

EEPROM可以任意地址读写，操作简单方便。但是EEPROM的成本比FLASH高，对大批量生产的产品来说，使用EEPROM会增加成本。

如果可以将大容量FLASH的一部分多余的空间用来替代EEPROM，无疑会给企业节省不少的成本。

EEPROM具有掉电后数据不丢失以及可以以字节为单位修改数据的特性。RAM可以以字节为单位进行修改数据，为了模拟EEPROM，通常使用FLASH和RAM一起操作。具体地，RAM中的数据在每次改变前都会拷贝一份到FLASH中，掉电后RAM中的数据丢失，上电后，从FLASH中拷贝掉电前的数据到RAM中恢复数据。这种方法的缺点是：即使修改较少数据，比如只修改一个字节，也需要将RAM中的全部数据都拷贝到FLASH中，时间消耗大效率低，对FLASH进行写操作时通常以块BLOCK为单位进行，先擦除整个BLOCK，然后将RAM中的数据拷贝过去，当对RAM多次修改时，需要反复地擦除FLASH的BLOCK，过多地重复对FLASH进行擦除操作，会使FLASH的使用寿命下降。

发明内容

本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种存取数据的操作方法，该方法使用FLASH和RAM模拟EEPROM，而且该方法不需要频繁地对FLASH进行擦除操作。

本发明提供的一种存取数据的操作方法，包括，

当随机存储器RAM掉电并重新上电后，将闪存FLASH中的操作数据区中的备份区中的数据拷贝到RAM中；所述FLASH预设至少两个数据区，每个数据区包括数据头区、备份区和记录区，所述数据头区包括版本信息，所述备份区中包括对该数据区进行操作前RAM中的数据，所述记录区的记录中保存了对RAM中的数据进行修改的信息；所述操作数据区是所述FLASH的各数据区中版本信息为最新的数据区；根据所述操作数据区的记录区中的记录使RAM中的数据恢复为掉电前RAM中的数据。

当修改RAM中的数据时，在所述操作数据区的记录区中增加一条新记录，该新记录包括：设置记录标志为有效、修改的数据在RAM中的地址、修改的数据的大小、和修改后所述地址中保存的数据。

其中，修改RAM中的数据之前还包括：判断要修改的数据是否大于RAM的容量，如果大于RAM的容量，则数据错误，结束修改RAM中的数据；如果要修改的数据不大于RAM的容量，则修改RAM中的数据。

其中，所述根据操作数据区的记录区中的记录更新所述RAM中的数据包括如下步骤：

读取记录区中第一条记录的记录标志，判断该记录的记录标志是否有效，如果所述记录标志有效，读取记录中表示数据容量的信息、数据在RAM中的地址信息和数据，然后将数据拷贝到所述RAM中所述数据在RAM中的地址信息所指示的位置；如果记录标志无效，则结束更新RAM中的数据；依次操作，读取下一条记录，直到记录标志无效为止，停止更新RAM中的数据。

其中，所述修改RAM中的数据，将一条新记录保存到操作数据区的记录区，包括如下步骤：

判断新记录的大小是否超出所述操作数据区的记录区中未用部分的容量，如果没有超出记录区中未用部分的容量，则将新记录保存到记录区中；

如果新记录的大小超出记录区中未用部分的容量，则切换数据区，清空另外一个数据区，并将所述另外一个数据区设置为操作数据区，将该操作数据区的版本信息设置为最新、将RAM中的数据复制到所述操作数据区的备份区，将新记录保存到记录区中，后续修改RAM中的数据时，每修改一次就存入一条新记录到记录区中。

本发明还提供了一种数据处理设备，包括：读取模块和重建模块；所述读取模块用于当RAM掉电并重新上电后，将FLASH中的操作数据区中的备份区中的数据拷贝到RAM中，并且读取操作数据区的记录区中的记录；所述FLASH预设至少两个数据区，每个数据区包括数据头区、备份区和记录区，所述数据头区包括版本信息，所述备份区中包括对该数据区进行操作前RAM中的数据，所述记录区的记录中保存了对RAM中的数据进行修改的信息；所述操作数据区为所述FLASH的各数据区中版本信息为最新的数据区；所述重建模块用于根据所述读取模块读取的操作数据区的记录区中的记录使RAM中的数据恢复为掉电前RAM中的数据。

其中，所述数据处理设备还包括更新模块，用于修改RAM中的数据时，同时在所述操作数据区的记录区中增加一条新记录，新记录包括：设置记录标志为有效、修改的数据在RAM中的地址、修改的数据的大小、和修改后所述地址中保存的数据。

其中，所述数据处理设备还包括比较模块，用于修改RAM中的数据之前判断要修改的数据是否大于RAM的容量，如果大于RAM的容量，则数据错误，结束修改RAM中的数据；如果要修改的数据不大于RAM的容量，则修改RAM中的数据。

其中，所述重建模块包括第一判断模块和第一拷贝模块；所述第一判断模块用于判断记录的记录标志是否有效；所述第一拷贝模块用于当所述记录标志有效时，读取记录中表示数据容量的信息、数据在RAM中的地址信息和数据，然后将数据拷贝到所述RAM中所述数据在RAM中的地址信息所指示的位置；。

其中，所述更新模块包括修改模块、第二判断模块和第二拷贝模块；所述修改模块用于当所述比较模块判断要修改的数据不大于RAM的容量时，修改RAM中的数据；所述第二判断模块用于所述修改模块修改RAM中的数据后，，判断新记录的大小是否超出所述操作数据区的记录区中未用部分的容量；所述第二拷贝模块用于所述第二判断模块判断新记录没有超出记录区中未用部分的容量时，将新记录保存到记录区中；所述更新模块还包括切换模块，用于当新记录的大小超出记录区中未用部分的容量时，切换数据区，清空另外一个数据区，并将所述另外一个数据区设置为操作数据区，将操作数据区的版本信息设置为最新；所述更新模块还包括第三拷贝模块用于所述切换模块切换新的数据区为操作数据区后将RAM中的数据复制到所述操作数据区的备份区。

本发明具有如下有益效果：本发明使用FLASH和RAM模拟对EEPROM的操作，降低了生产成本；本发明在操作数据区的记录区中记录了每次修改数据的操作，而不是记录整个RAM，根据记录区中的记录和备份区中的数据能够实现掉电后数据的恢复；采用该方法不用每次修改都擦除一次FLASH，提高了FLASH的使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明一种存取数据的操作方法中的RAM上电后的流程图；

图2是根据操作数据区的记录区中的记录更新RAM的流程图；

图3是修改RAM中的数据时的流程图；

图4是增加新记录到操作数据区时的流程图；

图5是数据处理设备的结构示意图；

图6是重建模块的结构示意图；

图7是数据处理设备的另一结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参见图1，是本发明一种存取数据的操作方法的流程图，包括以下步骤：

S101、随机存储器RAM掉电后重新上电；

S102、将闪存FLASH中的操作数据区中的备份区中的数据拷贝到RAM中；具体实现中，所述FLASH预设两个数据区，当然也可以为多个数据区；所述数据区的大小为BLOCK的整数倍。每个数据区包括数据头区、备份区和记录区，所述数据头区包括版本信息，所述备份区中包括对该数据区进行操作前RAM中的数据，所述记录区的记录中保存了对RAM中的数据进行修改的信息；所述操作数据区是所述FLASH的各数据区中版本信息为最新的数据区；

S103、根据所述操作数据区的记录区中的记录使RAM中的数据恢复为掉电前RAM中的数据。

由于EEPROM掉电后数据不丢失，RAM掉电后数据丢失，本发明为了模拟EEPROM，希望在上电后能够恢复掉电前的数据。使用上述方法，利用FLASH的操作数据区内的备份区和记录区中的数据，可以在上电后在RAM中恢复掉电前RAM中的数据，记录区中保存对所述RAM中的数据进行修改的信息，而不是保存RAM的全部信息，每次修改只需要在记录区中增加一条新记录，所以采用该方法节省了写入时间，减少了对FLASH的擦除次数，提高了FLASH的使用寿命。

其中S103根据操作数据区的记录区中的记录使RAM中的数据恢复为掉电前RAM中的数据的流程如图2所示，包括如下步骤：

S1031、判断记录标志是否有效；如果有效则执行S1032，如果无效，则结束；

S1032、读取记录中表示数据容量的信息、数据在RAM中的地址信息和所述地址中保存的数据，然后将数据拷贝到地址信息所指示的位置；

S1033，读取下一条记录，直到记录标志无效为止。

EEPROM可以以字节为单位进行修改，RAM也可以以字节为单位进行修改。但是RAM中的数据掉电后会丢失，所以对RAM进行修改的过程要保存下来，以便于上电后对RAM进行恢复。

模拟对EEPROM进行修改的操作如下：当修改RAM中的数据时，在所述操作数据区的记录区中增加一条新记录，该新记录包括：设置记录标志为有效、修改的数据在RAM中的地址、修改的数据的大小、和修改后所述地址保存的数据。包括如下步骤：

S201，判断要修改的数据是否大于RAM，如果要修改的数据大于RAM，则结束操作；如果要修改的数据小于RAM的大小则执行步骤S202;

S202，修改RAM中的数据；

S203，添加一条新记录到操作数据区的记录区中。

请参见图4，S203包括如下步骤：

S2031、判断新记录是否大于操作数据区的记录区未用部分的容量;

如果没有超出记录区中未用部分的容量，则执行S2033记录；

如果新记录的大小超出记录区中未用部分的容量，则执行S2032；

S2032，切换数据区，清空另外一个数据区，并将所述另外一个数据区设置为操作数据区，将该操作数据区的版本信息设置为最新、将RAM中的数据复制到所述操作数据区的备份区，然后执行S2033；

S2033，将新记录保存到记录区中，后续修改RAM中的数据时，每修改一次就存入一条新记录到记录区中。

请参见图5，本发明还提供了一种数据处理设备，包括读取模块10和重建模块20。其中，所述读取模块10用于当RAM掉电并重新上电后，将FLASH中的操作数据区中的备份区中的数据拷贝到RAM中；所述FLASH预设两个数据区，每个数据区包括数据头区、备份区和记录区，所述数据头区包括版本信息，所述备份区中包括对该数据区进行操作前RAM中的数据，所述记录区的记录中保存了对RAM中的数据进行修改的信息；所述操作数据区为所述FLASH的各数据区中版本信息为最新的数据区；所述重建模块20用于根据所述操作数据区的记录区中的记录使RAM中的数据恢复为掉电前RAM中的数据。

请参见图6，所述重建模块20包括第一判断模块21和第一拷贝模块22；

所述第一判断模块21用于判断记录的记录标志是否有效；

所述第一拷贝模块22用于当所述第一判断模块判断记录标志有效时，读取记录中表示数据容量的信息、数据在RAM中的地址信息和数据，然后将数据拷贝到数据在RAM中的地址信息对应的RAM中。

请参见图7，所述数据处理设备还包括比较模块30和更新模块40。

所述比较模块30，用于在修改RAM中的数据之前判断要修改的数据是否大于RAM的容量，如果大于RAM的容量，则数据错误，结束修改RAM中的数据；如果要修改的数据不大于RAM的容量，则修改RAM中的数据。

所述更新模块40用于修改RAM中的数据时，同时在所述操作数据区的记录区中增加一条新记录，新记录包括：设置记录标志为有效、修改的数据在RAM中的地址、修改的数据的大小、和修改后所述地址中保存的数据。

所述更新模块40包括修改模块41、第二判断模块42和第二拷贝模块43；

当所述比较模块30判断要修改的数据不大于RAM的容量时，所述修改模块41修改RAM中的数据；

所述第二判断模块42用于所述修改模块41修改RAM中的数据后，判断新记录的大小是否超出所述操作数据区的记录区中未用部分的容量；

所述第二拷贝模块43用于所述第二判断模块42判断新记录没有超出记录区中未用部分的容量时，将新记录保存到记录区中；

所述更新模块40还包括切换模块44，用于当新记录的大小超出记录区中未用部分的容量时，切换数据区，清空另外一个数据区，并将所述另外一个数据区设置为操作数据区，将操作数据区的版本信息设置为最新；

所述更新模块40还包括第三拷贝模块45用于所述切换模块41切换新的数据区为操作数据区后将RAM中的数据复制到所述操作数据区的备份区。

本发明具有如下有益效果：本发明使用FLASH和RAM模拟EEPROM降低了生产成本；另外，本发明在操作数据区的记录区中记录了每次修改数据的操作，而不是记录整个RAM，提高了保存速度，根据记录区中的记录和备份区中的数据能够实现掉电后数据的恢复，也提高了保存数据的速度；采用该方法不用每次修改都擦除一次FLASH，提高了FLASH的使用寿命。

在操作数据区的记录区中记录了每次修改数据的操作，可以根据这些记录实现掉电后恢复数据；不同数据区交替作为操作数据区，写满才擦除，提高了FLASH的使用寿命。

以上所列举的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种存取数据的操作方法，其特征在于，

当随机存储器RAM掉电并重新上电后，

将闪存FLASH中的操作数据区中的备份区中的数据拷贝到RAM中；所述FLASH预设至少两个数据区，每个数据区包括数据头区、备份区和记录区，所述数据头区包括版本信息，所述备份区中包括对该数据区进行操作前RAM中的数据，所述记录区的记录中保存了对RAM中的数据进行修改的信息；所述操作数据区是所述FLASH的各数据区中版本信息为最新的数据区；

根据所述操作数据区的记录区中的记录使RAM中的数据恢复为掉电前RAM中的数据。

2.根据权利要求1所述的存取数据的操作方法，其特征在于，

当修改RAM中的数据时，

在所述操作数据区的记录区中增加一条新记录，该新记录包括：设置记录标志为有效、修改的数据在RAM中的地址、修改的数据的大小、和修改后所述地址保存的数据。

3.如权利要求2所述的存取数据的操作方法，其特征在于，

修改RAM中的数据之前还包括：

判断要修改的数据是否大于RAM的容量，如果大于RAM的容量，则数据错误，结束修改RAM中的数据；如果要修改的数据不大于RAM的容量，则修改RAM中的数据。

4.根据权利要求3所述的存取数据的操作方法，其特征在于，

所述根据操作数据区的记录区中的记录更新所述RAM中的数据包括如下步骤：

读取记录区中第一条记录的记录标志，判断该记录的记录标志是否有效，如果所述记录标志有效，读取记录中表示数据容量的信息、数据在RAM中的地址和修改后所述地址保存的数据，然后将修改后所述地址保存的数据拷贝到数据在RAM中的地址信息所指示的位置；如果记录标志无效，则结束更新RAM中的数据；依次操作，读取下一条记录，直到记录标志无效为止，停止更新RAM中的数据。

5.如权利要求4所述的存取数据的操作方法，其特征在于，所述修改RAM中的数据，将一条新记录保存到操作数据区的记录区，包括如下步骤：

判断新记录的大小是否超出所述操作数据区的记录区中未用部分的容量，如果没有超出记录区中未用部分的容量，则将新记录保存到记录区中；

如果新记录的大小超出记录区中未用部分的容量，则切换数据区，清空另外一个数据区，并将所述另外一个数据区设置为操作数据区，将该操作数据区的版本信息设置为最新、将RAM中的数据复制到所述操作数据区的备份区，将新记录保存到记录区中，后续修改RAM中的数据时，每修改一次就存入一条新记录到记录区中。

6.一种数据处理设备，其特征在于，包括：

读取模块，用于当RAM掉电并重新上电后，将FLASH中的操作数据区中的备份区中的数据拷贝到RAM中，并且读取操作数据区的记录区中的记录；所述FLASH预设至少两个数据区，每个数据区包括数据头区、备份区和记录区，所述数据头区包括版本信息，所述备份区中包括对该数据区进行操作前RAM中的数据，所述记录区的记录中保存了对RAM中的数据进行修改的信息；所述操作数据区为所述FLASH的各数据区中版本信息为最新的数据区；

重建模块，用于根据所述读取模块读取的操作数据区的记录区中的记录使RAM中的数据恢复为掉电前RAM中的数据。

7.根据权利要求6所述的数据处理设备，其特征在于，

所述数据处理设备还包括更新模块，用于修改RAM中的数据时，同时在所述操作数据区的记录区中增加一条新记录，新记录包括：设置记录标志为有效、修改的数据在RAM中的地址、修改的数据的大小、和修改后所述地址中保存的数据。

8.如权利要求7所述的数据处理设备，其特征在于，

所述数据处理设备还包括比较模块，用于修改RAM中的数据之前判断要修改的数据是否大于RAM的容量，如果大于RAM的容量，则数据错误，结束修改RAM中的数据；如果要修改的数据不大于RAM的容量，则修改RAM中的数据。

9.根据权利要求8所述的数据处理设备，其特征在于，

所述重建模块包括第一判断模块和第一拷贝模块；

所述第一判断模块用于判断记录的记录标志是否有效；

所述第一拷贝模块用于当所述第一判断模块判断记录的记录标志有效时，读取记录中表示数据容量的信息、数据在RAM中的地址信息和所述地址保存的数据，然后将数据拷贝到所述RAM中所述数据在RAM中的地址信息所指示的位置。

10.如权利要求9所述的数据处理设备，其特征在于，

所述更新模块包括修改模块、第二判断模块和第二拷贝模块；

所述修改模块用于当所述比较模块判断要修改的数据不大于RAM的容量时，修改RAM中的数据；

所述第二判断模块用于所述修改模块修改RAM中的数据后，判断新记录的大小是否超出所述操作数据区的记录区中未用部分的容量；

所述第二拷贝模块用于所述第二判断模块判断新记录没有超出记录区中未用部分的容量时，将新记录保存到记录区中；

所述更新模块还包括切换模块，用于当新记录的大小超出记录区中未用部分的容量时，切换数据区，清空另外一个数据区，并将所述另外一个数据区设置为操作数据区，将操作数据区的版本信息设置为最新；

所述更新模块还包括第三拷贝模块用于所述切换模块切换新的数据区为操作数据区后将RAM中的数据复制到所述操作数据区的备份区。

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