CN105808168A - 一种延长eeprom使用寿命的均衡方法 - Google Patents

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邹连明
王培慧
蔡军
王燕
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    • G06F3/0673—Single storage device
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Abstract

本发明公开了一种延长EEPROM使用寿命的均衡方法，在不减少总的擦写次数，不改变擦写频率的情况下，通过增加存储单元的个数，利用均衡算法保证每个存储单元的写入次数均衡，有效利用存储器空间，延长了EEPROM的写入寿命，大大提高了EEPROM的使用效率。

Description

一种延长EEPROM使用寿命的均衡方法
技术领域
本发明涉及延长EEPROM寿命的方法，具体涉及一种延长EEPROM使用寿命的均衡方法。
背景技术
EEPROM(ElectricallyErasableProgrammableReadOnlyMemory)即电子擦除式只读存储器，是一种掉电后数据不丢失的存储芯片，具有电源消失后，存储的数据依然存在的特性，其可通过高于普通电压的作用来擦除和重编程；该器件广泛应用于对数据存储安全性及可靠性要求高的应用场合。
但是，EEPROM有固定的寿命，这是指某一位由1写为0或由0写为1的次数；在一个EEPROM中，当计算机在使用的时候可频繁地反复编程，因此EEPROM的寿命是一个很重要的设计考虑参数；如今市场上最常见的EEPROM有100万次的使用寿命，假若某EEPROM寿命为100万次，每秒擦写一次，则其使用时间约为12天；这对于需要较长时间保存数据的应用场合显然不满足要求。
发明内容
本发明的目的是为了提供一种不减少总的擦写次数和不改变擦写频率的情况下，通过增加存储单元个数，利用均衡算法保证每个存储单元写入次数均衡，延长EEPROM使用寿命的均衡方法。
本发明通过以下技术方案实现：一种延长EEPROM使用寿命的均衡方法，根据需要写入的存储数据空间大小来确定EEPROM的存储单元大小，并根据需要写入的存储数据的频率和寿命要求将EEPROM划分为若干个存储单元，对每一个存储单元都分配cnt字节空间，用于记录写入的存储数据次数，具体包括存储步骤和读取步骤：
存储步骤包括：
A）对EEPROM写入数据，先读取每个存储单元内的cnt值；
B）将读取到的cnt值进行比较大小，得到cnt最小的存储单元；
C）将需要写入的数据写入到cnt最小的存储单元，并将cnt值自加1；
读取步骤包括：
a）对EEPROM读取数据，先读取每个存储单元内的cnt值；
b）将读取到的cnt值进行比较大小，得到cnt最大的存储单元；
c）将cnt最大的存储单元内对应的数据读取出来，即为上一次存储写入的数据，保证数据正确不丢失。
作为优选，所述存储单元根据标记字段区分地址。
作为优选，所述读取步骤中将对读取的数据要进行CRC校验。
本发明在不减少总的擦写次数，不改变擦写频率的情况下，通过增加存储单元的个数，利用均衡算法保证每个存储单元的写入次数均衡，有效利用存储器空间，延长了EEPROM的写入寿命，大大提高了EEPROM的使用效率。
本发明的有益之处在于：1）在不减少总的擦写次数，不改变擦写频率的情况下，通过增加存储单元的个数，利用均衡算法保证每个存储单元的写入次数均衡；2）在读取数据时通过读取比较cnt值找到cnt最大的存储单元将最近一次写入的数据读取出来，保证在断电重新上电的情况下能够正确将所存数据准确读取出来；3）存储单元根据标记字段区分地址保证能快速找到每个存储单元；4）读取的数据经过CRC校验保证了数据的正确性。
具体实施方式
下面结合具体实施方式，对本发明作进一步描述。
一种延长EEPROM使用寿命的均衡方法，根据需要写入的存储数据空间大小来确定EEPROM的存储单元大小，并根据需要写入的存储数据的频率和寿命要求将EEPROM划分为若干个存储单元，对每一个存储单元都分配cnt字节空间，用于记录写入的存储数据次数，具体包括存储步骤和读取步骤：
存储步骤包括：
A）对EEPROM写入数据，先读取每个存储单元内的cnt值；
B）将读取到的cnt值进行比较大小，得到cnt最小的存储单元；
C）将需要写入的数据写入到cnt最小的存储单元，并将cnt值自加1；
读取步骤包括：
a）对EEPROM读取数据，先读取每个存储单元内的cnt值；
b）将读取到的cnt值进行比较大小，得到cnt最大的存储单元；
c）将cnt最大的存储单元内对应的数据读取出来，即为上一次存储写入的数据，保证数据正确不丢失。
本实施方式中，所述存储单元根据标记字段区分地址，就能根据地址快速找到每个存储单元，保证数据的快速读取和写入。
本实施方式中，所述读取步骤中将对读取的数据要进行CRC校验，读取数据时将读取的数据进行CRC校验值计算，与内部存储的CRC校验值进行对比，如果不符合，表示该存储单元数据被改写或者存储错误；则从cnt值次最大的存储单元中读取数据，并进行校验，如果校验出错以此类推，直到从存储单元中读取到的数据正确的通过校验。
本实施方式中，通过存储数据时在cnt最小的存储单元进行数据写入，写入后该存储单元的cnt值在当前所有存储单元cnt最大值的基础上增加1；读取数据时查找所有存储单元中cnt值最大的存储单元中的对应数据，从而保证在断电重新上电的情况下能够正确将所存数据准确读取出来。
本实施方式中，每当给EEPROM写入数据时，先通过读取每个存储单元内cnt值，通过比较每个存储单元的cnt大小，找到cnt最小的存储单元，即写入次数最少的存储单元，将要写入的数据写入到该存储单元中，然后cnt自增1；通过此方法查找即将写入数据的存储单元，保证每个存储单元的写入次数均衡；当需要从EEPROM中读取数据时，先通过读取每个存储单元内cnt值，通过比较每个存储单元的cnt大小，找到cnt最大的存储单元，即最近一次写入数据的存储单元，从该存储单元读取保存的数据，保证在断电重新上电的情况下能够正确将所存数据准确读取出来。
本实施方式中，通过本方法进行存储和读取操作，数据总的擦写次数不变，但是针对针对每一片存储单元来说，数据的擦写次数是原来的若干分之一倍，EEPROM的写入寿命是原来的若干倍。
本实施方式中，在不减少总的擦写次数，不改变擦写频率的情况下，通过增加存储单元的个数，利用均衡算法保证每个存储单元的写入次数均衡，有效利用存储器空间，延长了EEPROM的写入寿命，大大提高了EEPROM的使用效率；如果采用50倍的空间冗余，则EEPROM的写入寿命延长至50倍。
本实施方式中，若不采用均衡算法，则每次写入数据都往同一个地方写入，假若EEPROM寿命为100万次，根据生产或计算的需要，每10S需要保存数据一次，用于防止数据丢失，即每10S需要往EEPROM写入数据，则一天写入24*60*6=0.864万次，则其使用时间约为100万/0.864万=116天；若采用均衡算法，存储单元的大小*存储单元的个数＜EEPROM的空间大小，假若每次需要写入20个字节的数据，则存储单元的大小必须大于等于20字节，若EEPROM空间大小为2K（1K=1024字节），20字节*100＜2K，则存储单元的个数为100个，为每个存储单元分配cnt字节空间，用来记录写入次数，存储时通过查找比较100个存储单元中的cnt值，找出cnt值最小的存储单元，将数据存储到该存储单元，并将cnt值自加1；读取时通过查找比较100个存储单元中的cnt值，查找cnt值最大的存储单元，将该存储单元内对应的数据读取出来，即可将上一次存储写入的数据准确的读取出来，保证数据正确不丢失；通过本发明进行存储和读取操作，数据总的擦写次数不变，但是针对每一片存储单元来说，数据的擦写次数是原来的1/100倍，EEPROM的写入寿命是原来的N倍。
本发明的保护范围包括但不限于以上实施方式，本发明的保护范围以权利要求书为准，任何对本技术做出的本领域的技术人员容易想到的替换、变形、改进均落入本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种延长EEPROM使用寿命的均衡方法，其特征在于：根据需要写入的存储数据空间大小来确定EEPROM的存储单元大小，并根据需要写入的存储数据的频率和寿命要求将EEPROM划分为若干个存储单元，对每一个存储单元都分配cnt字节空间，用于记录写入的存储数据次数，具体包括存储步骤和读取步骤：
存储步骤包括：
A）对EEPROM写入数据，先读取每个存储单元内的cnt值；
B）将读取到的cnt值进行比较大小，得到cnt最小的存储单元；
C）将需要写入的数据写入到cnt最小的存储单元，并将cnt值自加1；
读取步骤包括：
a）对EEPROM读取数据，先读取每个存储单元内的cnt值；
b）将读取到的cnt值进行比较大小，得到cnt最大的存储单元；
c）将cnt最大的存储单元内对应的数据读取出来，即为上一次存储写入的数据，保证数据正确不丢失。
2.根据权利要求1所述的一种延长EEPROM使用寿命的均衡方法，其特征在于：所述存储单元根据标记字段区分地址。
3.根据权利要求1所述的一种延长EEPROM使用寿命的均衡方法，其特征在于：所述读取步骤中将对读取的数据要进行CRC校验。
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