CN103914667A - 一种安全读写eeprom的方法及其系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种安全读写EEPROM的方法及其系统，包括数据存储和读取的方法,存储包括：首次使用前，分成多个存储单元，将各单元的状态域全部初始化为可用状态；遍历找到可用状态的存储单元，将待写入数据和校验数据连续两次写入，若写入成功，则将状态域设为占用状态，否则设为失效状态并继续遍历找到下一个存储单元进行写入直到成功；读取包括：遍历存储单元,找到状态域为占用状态且数据类型相同的存储单元，读取数据和校验数据，判断否正确，若是则读取成功，否则读取备份数据和备份校验数据；若两次读取均不成功，则找到下一个符合的存储单元，重复读取直到成功。本发明能够减少读写过程发生错误的概率，提高系统的可靠性。

Description

一种安全读写EEPROM的方法及其系统
技术领域
本发明涉及数据存储技术领域，尤其涉及一种安全读写EEPROM的方法及其系统。
背景技术
在嵌入式控制系统中，EEPROM(Electrically Erasable ProgarmmableRead-Only Memory,电可擦可编程只读存储器)是一种使用较为普遍的非易失性存储器。EEPROM的擦除不需要借助于其它设备，它是以电子信号来修改其内容的，而且是以Byte为最小修改单位，不必将资料全部洗掉才能写入，彻底摆脱了EPROM Eraser和编程器的束缚。EEPROM在写入数据时，仍要利用一定的编程电压，此时，只需用厂商提供的专用刷新程序就可以轻而易举地改写内容，所以，它属于双电压芯片。借助于EEPROM芯片的双电压特性，可以使BIOS具有良好的防毒功能，在升级时，把跳线开关打至“off”的位置，即给芯片加上相应的编程电压，就可以方便地升级；平时使用时，则把跳线开关打至“ON”的位置，防止CIH类的病毒对BIOS芯片的非法修改。所以，至今仍有不少主板采用EEPROM作为BIOS芯片并作为自己主板的一大特色。
但是，在EEPROM整个读/写周期内，如果VCC掉电或降到最小电压以下、硬件其他干扰、EEPROM工作区损坏等原因均可能导致读/写数据错误。
发明内容
为减少或避免EEPROM存储器在使用中发生的这些错误，确保系统具有更为优良的质量特性，在EEPROM的使用中除应完善硬件和考虑数据手册规范外，还可以通过软件采取相应的保护措施来加以解决。本发明的目的在于提出一种安全读写EEPROM的方法及其系统，能够减少EEPROM读写过程发生错误的概率，提高系统的可靠性。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
本发明提出了一种安全读写EEPROM的方法，包括数据存储和读取的方法，所述数据存储方法包括：
首次使用前，将所述EEPROM按预设大小划分成多个存储单元，将各存储单元的状态域全部初始化为可用状态；
遍历所述EEPROM的存储单元，找到状态域为可用状态的存储单元，将待写入数据的类型、待写入数据、校验数据按照预设顺序连续两次写入所述存储单元，若写入成功，则将该存储单元的状态域改设为占用状态，否则将该存储单元的存储状态改设为失效状态，并继续遍历所述EEPROM找到下一个状态域为可用状态的存储单元进行写入直到写入成功；
所述数据读取方法包括：
遍历所述EEPROM的存储单元,找到状态域为占用状态且数据类型与读取数据类型相同的存储单元，从所述存储单元读取数据和校验数据，判断所述读取数据是否正确，若是则读取成功；否则从所述存储单元读取备份数据和备份校验数据，判断所述读取备份数据是否正确，若是则读取成功，否则找到下一个存储状态为占用状态，且数据类型与读取数据类型相同的存储单元进行读取直到读取成功。
进一步地，所述数据存储方法具体包括：
首次使用前，将所述EEPROM按预设大小分成多个存储单元，将各存储单元的状态域全部初始化为可用状态；
将待写入数据的类型、待写入数据、校验数据按照预设顺序存放于缓存中；
遍历所述EEPROM的存储单元，找到存储状态为可用状态的存储单元；
将所述缓存中的内容连续两次写入所述可用状态的存储单元，判断所述数据写入是否正确，若是则将该存储单元的状态域改设为占用状态，写入成功，结束；否则将该存储单元的状态域改设失效状态，继续遍历所述EEPROM找到下一个存储状态为可用状态的存储单元；
重复执行上一步，直到写入成功或所述EEPROM的存储单元遍历结束。
进一步地，所述数据读取方法具体包括：
遍历所述EEPROM的存储单元,其中各占用状态的存储单元均包括首次数据类型、首次数据、首次校验数据、备份数据类型、备份数据和备份校验数据，找到状态域为占用状态且数据类型与读取数据类型一致的存储单元；
从所述存储单元读取首次数据和首次校验数据，并将所述首次数据存放入缓存中，计算所述首次数据的校验值，判断所述校验值与所述读取的首次校验数据是否一致，若是则读取成功，结束；否则从所述存储单元读取备份数据和备份校验数据，将所述备份数据存放入缓存中，计算所述备份数据的校验值，判断所述校验值与所述读取的备份校验数据是否一致，若是则读取成功，结束，否则继续遍历所述EEPROM找到下一个状态域为占用状态且数据类型与读取数据类型一致的存储单元；
重复执行上一步，直到读取成功或所述EEPROM的存储单元遍历结束。
进一步地，所述校验数据为状态域与数据的校验和。
进一步地，所述预设大小为一页；所述状态域为占用状态、可用状态或失效状态；所述按照预设顺序具体为：将状态域、待写入数据的类型、待写入数据、校验数据依次存放于缓存中。
根据本发明的同一构思，本发明还提供了一种安全读写EEPROM的系统，包括数据存储模块和数据读取模块。
所述数据存储模块用于：
首次使用前，将所述EEPROM按预设大小划分成多个存储单元，将各存储单元的状态域全部初始化为可用状态；
遍历所述EEPROM的存储单元，找到状态域为可用状态的存储单元，将待写入数据的类型、待写入数据、校验数据按照预设顺序连续两次写入所述存储单元，若写入成功，则将该存储单元的状态域改设为占用状态，否则将该存储单元的存储状态改设为失效状态并继续遍历所述EEPROM找到下一个状态域为可用状态的存储单元进行写入直到写入成功；
所述数据读取模块用于：
遍历所述EEPROM的存储单元,找到状态域为占用状态且数据类型与读取数据类型相同的存储单元，从所述存储单元读取数据和校验数据，判断所述读取数据是否正确，若是则读取成功；否则从所述存储单元读取备份数据和备份校验数据，判断所述读取备份数据是否正确，若是则读取成功，否则找到下一个存储状态为占用状态且数据类型与读取数据类型相同的存储单元进行读取直到读取成功。
进一步地，所述数据存储模块包括：
初始化单元，用于首次使用前，将所述EEPROM按预设大小分成多个存储单元，将各存储单元的状态域全部初始化为可用状态；
数据缓存单元，用于待写入数据的类型、待写入数据、校验数据按照预设顺序存放于缓存中；
查找单元，用于遍历所述EEPROM的存储单元，找到存储状态为可用状态的存储单元；
数据写入单元，用于将所述缓存中的内容连续两次写入所述查找单元找到的可用状态的存储单元，判断所述数据写入是否正确，若是则将该存储单元的状态域改设为占用状态，写入成功，结束；否则将该存储单元的状态域改设失效状态；
当使用所述数据写入单元写入不成功时，使用所述查找单元继续遍历所述EEPROM找到下一个存储状态为可用状态的存储单元，再使用所述数据写入单元进行数据写入，直到写入成功或所述EEPROM的存储单元遍历结束。
进一步地，所述数据读取模块包括：
初步查找单元，用于遍历所述EEPROM的存储单元,其中各占用状态的存储单元均包括首次数据类型、首次数据、首次校验数据、备份数据类型、备份数据和备份校验数据，找到状态域为占用状态且数据类型与读取数据类型一致的存储单元；
读取单元，用于从所述初步查找单元获取的存储单元读取首次数据和首次校验数据，并将所述首次数据存放入缓存中，计算所述首次数据的校验值，判断所述校验值与所述读取的首次校验数据是否一致，若是则读取成功，结束；否则从所述初步查找单元获取的存储单元读取备份数据和备份校验数据，将所述备份数据存放入缓存中，计算所述备份数据的校验值，判断所述校验值与所述读取的备份校验数据是否一致，若是则读取成功，结束；
当所用所述读取单元读取不成功时，使用所述初步查找单元继续遍历所述EEPROM找到下一个状态域为占用状态且数据类型与读取数据类型一致的存储单元，再使用所述读取单元进行读取，直到读取成功或所述EEPROM的存储单元遍历结束。
进一步地，所述校验数据为状态域与数据的校验和。
进一步地，所述预设大小为一页；所述状态域为占用状态、可用状态或失效状态；所述按照预设顺序具体为：将状态域、待写入数据的类型、待写入数据、校验数据依次存放于缓存中。
本发明能够减少EEPROM读写过程发生错误的概率，提高系统的可靠性。
附图说明
图1是本发明具体实施例一所述的安全写EEPROM的方法流程图；
图2是本发明具体实施例一所述的安全读EEPROM的方法流程图；
图3是本发明具体实施例二所述的安全读写EEPROM的系统结构框图。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
实施例一
图1是本实施例所述的安全写EEPROM的方法流程图，如图1所示，本实施例所述对的的安全写EEPROM的方法包括：
S101、对EEPROM划分存储单元，将各存储单元初始化为可用状态。
首次使用前，将所述EEPROM按预设大小分成多个存储单元，将各存储单元的状态域全部初始化为可用状态。
其中，所述预设大小可以为一页，也可以依据所述EEPROM的存储功能预设其他的大小。
其中所述状态域为占用状态、可用状态和失效状态中的一种状态。
S102、Buffer1[0]~buffer1[L-1]依次存放数据类型，数据及校验数据。
所述待写入数据的类型、待写入数据、校验数据存放于缓存中的顺序可预先设定，优选为按照状态域、待写入数据的类型、待写入数据、校验数据的顺序。
所述校验数据可为多种，例如，可为奇偶校验数据，可为状态域与待写入数据的校验和，可为数据类型与待写入数据的校验和。
S103、adress1=0；
本步骤的目的是对所述EEPROM的各存储单元按照从头到尾的顺序进行遍历，从第一个存储单元开始。
S104、判断adress1存储块是否可用，若是则执行步骤S106,否则执行步骤S105；
即判断adress1存储单元的状态域是否为可用状态。
S105、adress1+=2L，返回步骤S104。
S106、将buffer1[0]~[L-1]的数据连续两次写入。
S107、判断数据是否一致，若是则执行步骤S109,否则执行步骤S108。
S108、存储块标记为失效状态，adress1+=2L，返回步骤S104。
S109、将本存储单元的两个状态域设为占用状态，写入成功，结束。
实施例二
图2是本实施例所述的安全读EEPROM的方法流程图，如图1所示，本实施例所述对的的安全读EEPROM的方法包括：
S201、Adress2=0；
本步骤的目的是对所述EEPROM的各存储单元按照从头到尾的顺序进行遍历，从第一个存储单元开始。
S202、读取并判断以adress2为首地址的存储块内的存储块状态及数据类型。
其中各占用状态的存储单元均包括状态域、数据类型、数据、校验数据、备份数据状态域、备份数据类型、备份数据和备份校验数据，找到状态域为占用状态且数据类型与访问数据类型一致的存储单元。
S203、判断是否是目标地址，若是则执行步骤S205,否则执行步骤S204。
S204、Adress2+=L，返回步骤S202。
S205、读取adress2为首地址的存储块内的数据存暂至buffer2。
S206、计算校验值，判断数据读取正确性，若是则执行步骤。
S207、判断数据读取是否正确,若是则执行步骤S209，否则执行步骤S208。
S208、adress2+=L,返回步骤S205。
S209、读取成功，存放DataBuf中的读取数据,结束。
实施例三
根据本发明的同一构思，本发明还提供了一种安全读写EEPROM的系统，如图3所示，本实施例所述的安全读写EEPROM的系统包括：数据存储模块31和数据读取模块32。
数据存储模块31包括：
初始化单元311，用于首次使用前，将所述EEPROM按预设大小分成多个存储单元，将各存储单元的状态域全部初始化为可用状态。
首次使用前，将所述EEPROM按预设大小分成多个存储单元，将各存储单元的状态域全部初始化为可用状态。
其中，所述预设大小可以为一页，也可以依据所述EEPROM的存储功能预设其他的大小。
其中所述状态域为占用状态、可用状态和失效状态中的一种状态。
数据缓存单元312，用于将待写入数据的类型、待写入数据、校验数据按照预设顺序存放于缓存中。
所述待写入数据的类型、待写入数据、校验数据存放于缓存中的顺序可预先设定，优选为按照状态域、待写入数据的类型、待写入数据、校验数据的顺序。
所述校验数据可为多种，例如，可为奇偶校验数据，可为状态域与待写入数据的校验和，可为数据类型与待写入数据的校验和。
查找单元313，用于遍历所述EEPROM的存储单元，找到存储状态为可用状态的存储单元。
数据写入单元314，用于将所述缓存中的内容连续两次写入所述查找单元313找到的可用状态的存储单元，判断所述数据写入是否正确，若是则将该存储单元的状态域改设为占用状态，写入成功；否则将该存储单元的状态域改设失效状态。
当使用所述数据写入单元写入不成功时，使用所述查找单元313继续遍历所述EEPROM找到下一个存储状态为可用状态的存储单元，再使用所述数据写入单元314进行数据写入，直到写入成功或所述EEPROM的存储单元遍历结束。
所述数据读取模块32包括：
初步查找单元321，用于遍历所述EEPROM的存储单元,其中各占用状态的存储单元均包括首次数据类型、首次数据、首次校验数据、备份数据类型、备份数据和备份校验数据，找到状态域为占用状态且数据类型与读取数据类型一致的存储单元。
读取单元322，用于从所述初步查找单元321获取的存储单元读取首次数据和首次校验数据，并将所述首次数据存放入缓存中，计算所述首次数据的校验值，判断所述校验值与所述读取的首次校验数据是否一致，若是则读取成功；否则从所述初步查找单元321获取的存储单元读取备份数据和备份校验数据，将所述备份数据存放入缓存中，计算所述备份数据的校验值，判断所述校验值与所述读取的备份校验数据是否一致，若是则读取成功。
当所用所述读取单元322读取不成功时，使用所述初步查找单元321继续遍历所述EEPROM找到下一个状态域为占用状态且数据类型与读取数据类型一致的存储单元，再使用所述读取单元322进行读取，直到读取成功或所述EEPROM的存储单元遍历结束。
本发明能够减少EEPROM读写过程发生错误的概率，提高系统的可靠性。
以上实施例提供的技术方案中的全部或部分内容可以通过软件编程实现，其软件程序存储在可读取的存储介质中，存储介质例如：计算机中的硬盘、光盘或软盘。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种安全读写EEPROM的方法，包括数据存储和读取的方法，其特征在于，
所述数据存储方法包括：
首次使用前，将所述EEPROM按预设大小划分成多个存储单元，将各存储单元的状态域全部初始化为可用状态；
遍历所述EEPROM的存储单元，找到状态域为可用状态的存储单元，将待写入数据的类型、待写入数据、校验数据按照预设顺序连续两次写入所述存储单元，若写入成功，则将该存储单元的状态域改设为占用状态，否则将该存储单元的存储状态改设为失效状态，并继续遍历所述EEPROM找到下一个状态域为可用状态的存储单元进行写入直到写入成功；
所述数据读取方法包括：
遍历所述EEPROM的存储单元,找到状态域为占用状态且数据类型与读取数据类型相同的存储单元，从所述存储单元读取数据和校验数据，判断所述读取数据是否正确，若是则读取成功；否则从所述存储单元读取备份数据和备份校验数据，判断所述读取备份数据是否正确，若是则读取成功，否则找到下一个存储状态为占用状态，且数据类型与读取数据类型相同的存储单元进行读取直到读取成功。
2.如权利要求1所述的安全读写EEPROM的方法，其特征在于，所述数据存储方法具体包括：
首次使用前，将所述EEPROM按预设大小分成多个存储单元，将各存储单元的状态域全部初始化为可用状态；
将待写入数据的类型、待写入数据、校验数据按照预设顺序存放于缓存中；
遍历所述EEPROM的存储单元，找到存储状态为可用状态的存储单元；
将所述缓存中的内容连续两次写入所述可用状态的存储单元，判断所述数据写入是否正确，若是则将该存储单元的状态域改设为占用状态，写入成功，结束；否则将该存储单元的状态域改设失效状态，继续遍历所述EEPROM找到下一个存储状态为可用状态的存储单元；
重复执行上一步，直到写入成功或所述EEPROM的存储单元遍历结束。
3.如权利要求1或2所述的安全读写EEPROM的方法，其特征在于，所述数据读取方法具体包括：
遍历所述EEPROM的存储单元,其中各占用状态的存储单元均包括首次数据类型、首次数据、首次校验数据、备份数据类型、备份数据和备份校验数据，找到状态域为占用状态且数据类型与读取数据类型一致的存储单元；
从所述存储单元读取首次数据和首次校验数据，并将所述首次数据存放入缓存中，计算所述首次数据的校验值，判断所述校验值与所述读取的首次校验数据是否一致，若是则读取成功，结束；否则从所述存储单元读取备份数据和备份校验数据，将所述备份数据存放入缓存中，计算所述备份数据的校验值，判断所述校验值与所述读取的备份校验数据是否一致，若是则读取成功，结束，否则继续遍历所述EEPROM找到下一个状态域为占用状态且数据类型与读取数据类型一致的存储单元；
重复执行上一步，直到读取成功或所述EEPROM的存储单元遍历结束。
4.如权利要求1所述的安全读写EEPROM的方法，其特征在于，所述校验数据为状态域与数据的校验和。
5.如权利要求1所述的安全读写EEPROM的方法，其特征在于，所述预设大小为一页；所述状态域为占用状态、可用状态或失效状态；所述按照预设顺序具体为：将状态域、待写入数据的类型、待写入数据、校验数据依次存放于缓存中。
6.一种安全读写EEPROM的系统，其特征在于，包括数据存储模块和数据读取模块，
所述数据存储模块用于：
首次使用前，将所述EEPROM按预设大小划分成多个存储单元，将各存储单元的状态域全部初始化为可用状态；
遍历所述EEPROM的存储单元，找到状态域为可用状态的存储单元，将待写入数据的类型、待写入数据、校验数据按照预设顺序连续两次写入所述存储单元，若写入成功，则将该存储单元的状态域改设为占用状态，否则将该存储单元的存储状态改设为失效状态并继续遍历所述EEPROM找到下一个状态域为可用状态的存储单元进行写入直到写入成功；
所述数据读取模块用于：
遍历所述EEPROM的存储单元,找到状态域为占用状态且数据类型与读取数据类型相同的存储单元，从所述存储单元读取数据和校验数据，判断所述读取数据是否正确，若是则读取成功；否则从所述存储单元读取备份数据和备份校验数据，判断所述读取备份数据是否正确，若是则读取成功，否则找到下一个存储状态为占用状态且数据类型与读取数据类型相同的存储单元进行读取直到读取成功。
7.如权利要求6所述的安全读写EEPROM的系统，其特征在于，所述数据存储模块包括：
初始化单元，用于首次使用前，将所述EEPROM按预设大小分成多个存储单元，将各存储单元的状态域全部初始化为可用状态；
数据缓存单元，用于将待写入数据的类型、待写入数据、校验数据按照预设顺序存放于缓存中；
查找单元，用于遍历所述EEPROM的存储单元，找到存储状态为可用状态的存储单元；
数据写入单元，用于将所述缓存中的内容连续两次写入所述查找单元找到的存储单元，判断所述数据写入是否正确，若是则将该存储单元的状态域改设为占用状态，写入成功；否则将该存储单元的状态域改设失效状态；
当使用所述数据写入单元写入不成功时，使用所述查找单元继续遍历所述EEPROM找到下一个存储状态为可用状态的存储单元，再使用所述数据写入单元进行数据写入，直到写入成功或所述EEPROM的存储单元遍历结束。
8.如权利要求6或7所述的安全读写EEPROM的系统，其特征在于，所述数据读取模块包括：
初步查找单元，用于遍历所述EEPROM的存储单元,其中各占用状态的存储单元均包括首次数据类型、首次数据、首次校验数据、备份数据类型、备份数据和备份校验数据，找到状态域为占用状态且数据类型与读取数据类型一致的存储单元；
读取单元，用于从所述初步查找单元获取的存储单元读取首次数据和首次校验数据，并将所述首次数据存放入缓存中，计算所述首次数据的校验值，判断所述校验值与所述读取的首次校验数据是否一致，若是则读取成功；否则从所述初步查找单元获取的存储单元读取备份数据和备份校验数据，将所述备份数据存放入缓存中，计算所述备份数据的校验值，判断所述校验值与所述读取的备份校验数据是否一致，若是则读取成功；
当所用所述读取单元读取不成功时，使用所述初步查找单元继续遍历所述EEPROM找到下一个状态域为占用状态且数据类型与读取数据类型一致的存储单元，再使用所述读取单元进行读取，直到读取成功或所述EEPROM的存储单元遍历结束。
9.如权利要求6所述的安全读写EEPROM的系统，其特征在于，所述校验数据为状态域与数据的校验和。
10.如权利要求6所述的安全读写EEPROM的系统，其特征在于，所述预设大小为一页；所述状态域为占用状态、可用状态或失效状态；所述按照预设顺序具体为：将状态域、待写入数据的类型、待写入数据、校验数据依次存放于缓存中。
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