CN112506712A - 一种基于硬拷贝的mcu模拟eeprom的数据保护方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于硬拷贝的MCU模拟EEPROM的数据保护方法，所述方法包括以下步骤：步骤S1：在Flash定义一段内存区域用于NVM数据的硬拷贝；步骤S2：上电初始化时先判断NVM的状态是否存在异常；步骤S21：判断NVM能否进行自恢复；步骤S3：判断NVM是否进行过写访问操作；步骤S4：判断NVM初始化数据和硬拷贝Flash数据是否一致；步骤S5：分别对NVM初始化数据和硬拷贝Flash数据进行CRC校验。本发明的基于硬拷贝的MCU模拟EEPROM的数据保护方法通过NVM和FLASH的配合使用，实现了将NVM数据硬拷贝到FLASH上，保证了在NVM出现异常后能恢复所需要的关键数据。
Description
技术领域
本发明涉及电子技术领域，具体涉及一种基于硬拷贝的MCU模拟EEPROM的数据保护方法。
背景技术
很多的MCU控制器不带有，但是我们有时候鉴于成本的考虑又不想外扩EEPROM，所以经常用Flash来模拟EEPROM存储，编程和擦除操作的灵活性使得它适合用于断电时必须保留的，以及在运行时需要单独更新的应用变量的数据存储。NVM所存储的数据中，很多关键数据是不能丢失的，比如电机控制中的转子初始位置，整车的零件号等重要信息，当NVM出现异常并不能进行自动修复时会导致MCU不能正常启动，这时我们需要对NVM进行擦写操作，擦写后NVM中的所有数据都丢失了，这时我们就有必要找出一种方法来保证在NVM出现异常后能恢复我们所需要的关键数据。
现有EEPROM的数据保护方法基本为以下两种：
1、外部EEPROM的数据保护方法：使用硬件手段对EEPROM的写操作进行了保护；通过使用户编程来启动或禁止软件控制的数据保护功能。
2、将外部EEPROM分为数据区和备份区，数据区损坏，使用备份区数据进行恢复，备份区损坏，使用CRC16算法与RAID5对备份区以及数据区的数据进行恢复。
基于上述情况，本发明提出了一种基于硬拷贝的MCU模拟EEPROM的数据保护方法，可有效解决以上问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于硬拷贝的MCU模拟EEPROM的数据保护方法。本发明的基于硬拷贝的MCU模拟EEPROM的数据保护方法通过NVM和FLASH的配合使用，实现了将NVM数据硬拷贝到FLASH上，保证了在NVM出现异常后能恢复所需要的关键数据。
本发明通过下述技术方案实现：
一种基于硬拷贝的MCU模拟EEPROM的数据保护方法，所述方法包括以下步骤：
步骤S1：在Flash定义一段内存区域用于NVM数据的硬拷贝；
步骤S2：上电初始化时先判断NVM的状态是否存在异常；若存在异常，则进入步骤S21；若不存在异常，则进入步骤S3；
步骤S21：判断NVM能否进行自恢复；若能进行自恢复，则进入步骤S3；若不能进行自恢复，则需要对NVM进行擦除操作；
步骤S3：判断NVM是否进行过写访问操作；若进行过写访问操作，则将NVM中的数据作为NVM的初始化数据；若没进行过写访问操作，则将硬拷贝Flash中的数据作为NVM的初始化数据；
步骤S4：判断NVM初始化数据和硬拷贝Flash数据是否一致；若一致，则进入步骤S5；若不一致，则进入步骤S41；
步骤S41：擦除硬拷贝Flash中的数据，并将NVM初始化数据拷贝到硬拷贝Flash中；
步骤S5：分别对NVM初始化数据和硬拷贝Flash数据进行CRC校验；若校验通过，则进行下一步；若校验不通过，则进入步骤S41。
本发明的目的在于提供一种基于硬拷贝的MCU模拟EEPROM的数据保护方法。本发明的基于硬拷贝的MCU模拟EEPROM的数据保护方法通过NVM和FLASH的配合使用，实现了将NVM数据硬拷贝到FLASH上，保证了在NVM出现异常后能恢复所需要的关键数据。
优选的，所述步骤S1中需要在Flash中开辟一段内存区域用于NVM数据的硬拷贝，该内存区域需具有可读、可擦、可写功能。
优选的，在程序运行过程中，当检测到NVM异常，不需要立即对NVM进行异常处理。
优选的，在下电过程中，满足下电条件时计时器开始计时，若NVM存储失败，则强制下电。
优选的，在使用BootLoader进行更新应用程序过程中，在进入刷写模式前判断NVM中的数据和硬拷贝Flash中的数据是否一致；若不一致，将NVM中的数据拷贝到硬拷贝Flash中并擦除NVM，待APP更新完成后，将硬拷贝Flash中的数据写入到NVM中。
优选的，当所述计时器计时小于10s且NVM数据存储完成，进行正常下电；当计时器计时大于等于10s时，若NVM数据存储仍未完成，则做强制下电处理。
本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
本发明的基于硬拷贝的MCU模拟EEPROM的数据保护方法通过NVM和FLASH的配合使用，实现了将NVM数据硬拷贝到FLASH上，保证了在NVM出现异常后能恢复所需要的关键数据。
附图说明
图1为本发明上电初始化的流程图；
图2为本发明运行过程中NVM数据保护流程图；
图3为本发明程序刷写NVM数据保护流程图。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合具体实施例对本发明的优选实施方案进行描述，但是应当理解，附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。附图中描述位置关系仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。
实施例1：
如图1至3所示，一种基于硬拷贝的MCU模拟EEPROM的数据保护方法，所述方法包括以下步骤：
步骤S1：在Flash定义一段内存区域用于NVM数据的硬拷贝；
步骤S2：上电初始化时先判断NVM的状态是否存在异常；若存在异常，则进入步骤S21；若不存在异常，则进入步骤S3；
步骤S21：判断NVM能否进行自恢复；若能进行自恢复，则进入步骤S3；若不能进行自恢复，则需要对NVM进行擦除操作；
步骤S3：判断NVM是否进行过写访问操作；若进行过写访问操作，则将NVM中的数据作为NVM的初始化数据；若没进行过写访问操作，则将硬拷贝Flash中的数据作为NVM的初始化数据；
步骤S4：判断NVM初始化数据和硬拷贝Flash数据是否一致；若一致，则进入步骤S5；若不一致，则进入步骤S41；
步骤S41：擦除硬拷贝Flash中的数据，并将NVM初始化数据拷贝到硬拷贝Flash中；
步骤S5：分别对NVM初始化数据和硬拷贝Flash数据进行CRC校验；若校验通过，则进行下一步；若校验不通过，则进入步骤S41。分别对HardCopy_Flash和HardCopy_Flash_RAM进行CRC16校验。循环冗余校验码(CRC)，简称循环码，是一种常用的、具有检错、纠错能力的校验码。
实施例2：
如图1至3所示，一种基于硬拷贝的MCU模拟EEPROM的数据保护方法，所述方法包括以下步骤：
步骤S1：在Flash定义一段内存区域用于NVM数据的硬拷贝；使用参数HardCopy_Flash作为硬拷贝Flash中的数据，Flash为可重复擦写的程序存储器，NVM和EEPROM均为非易失性存储器。
步骤S2：上电初始化时先判断NVM的状态是否存在异常；若存在异常，则进入步骤S21；若不存在异常，则进入步骤S3；
步骤S21：判断NVM能否进行自恢复；若能进行自恢复，则进入步骤S3；若不能进行自恢复，则需要对NVM进行擦除操作；检测到NVM异常后进行自恢复，如果恢复失败，则擦除NVM异常所在的block。
步骤S3：判断NVM是否进行过写访问操作，使用NvM_ReadAll()读取NVM中的数据并将重要数据，如所读取到的数据均为初始值即0xFF，则NVM未进行过任何写访问操作；若进行过写访问操作，则将NVM中的数据作为NVM的初始化数据，将NVM的值赋给HardCopy_Flash_RAM，使用NVM中读出的值作为NVM的初始值；若没进行过写访问操作，则将硬拷贝Flash中的数据作为NVM的初始化数据，将HardCopy_Flash的值赋给HardCopy_Flash_RAM，使用硬拷贝Flash中的值作为NVM的初始值；
步骤S4：判断NVM初始化数据和硬拷贝Flash数据是否一致；若一致，则进入步骤S5；若不一致，则进入步骤S41；
步骤S41：擦除硬拷贝Flash中的数据，并将NVM初始化数据拷贝到硬拷贝Flash中；
步骤S5：分别对NVM初始化数据和硬拷贝Flash数据进行CRC校验；若校验通过，则进行下一步；若校验不通过，则进入步骤S41。分别对HardCopy_Flash和HardCopy_Flash_RAM进行CRC16校验。循环冗余校验码(CRC)，简称循环码，是一种常用的、具有检错、纠错能力的校验码。
进一步地，在另一个实施例中，所述步骤S1中的内存区域需具有可读、可擦、可写功能。
进一步地，在另一个实施例中，在程序运行过程中，当检测到NVM异常，不需要立即对NVM进行异常处理。
程序运行过程中，当出现NVM读写访问的需求时，NVM可能会出现异常，对NVM异常进行实时监测，如出现ECC错误、NVM中数据不能被识别等，只需要记录DTC不需要立即对NVM进行处理操作。
进一步地，在另一个实施例中，在下电过程中，满足下电条件时计时器开始计时，若NVM存储失败，则强制下电。
满足NVM存储条件时，使用NvM_WriteAll()函数进行下电存储操作。10s内，NVM存储完成则进入睡眠状态，否则强制休眠。
进一步地，在另一个实施例中，在使用BootLoader进行更新应用程序过程中，在进入刷写模式前判断NVM中的数据和硬拷贝Flash中的数据是否一致；若不一致，将NVM中的数据拷贝到硬拷贝Flash中并擦除NVM，待APP更新完成后，将硬拷贝Flash中的数据写入到NVM中。
使用BootLoader进行应用程序更新时，进入刷写模式前先进行刷写条件的判断。将HardCopy_Flash_RAM读取硬拷贝Flash中的数据并将其和NVM的值进行比较以判断是否需要进行硬拷贝。如果比较结果不一致，则需要进行硬拷贝。将NVM的值赋给HardCopy_Flash_RAM。对硬拷贝Flash进行擦除操作，擦除完成后，将HardCopy_Flash_RAM写入到硬拷贝Flash中。分别对HardCopy_Flash和HardCopy_Flash_RAM进行CRC16校验。对NVM进行擦除操作，擦除完成后，直接进入刷写模式进行应用程序刷写。应用程序更新完成后，将硬拷贝Flash中的数据写入到NVM中并进行校验。
进一步地，在另一个实施例中，当所述计时器计时小于10s且NVM数据存储完成，进行正常下电；当计时器计时大于等于10s时，若NVM数据存储仍未完成，则做强制下电处理。
依据本发明的描述及附图，本领域技术人员很容易制造或使用本发明的基于硬拷贝的MCU模拟EEPROM的数据保护方法，并且能够产生本发明所记载的积极效果。
如无特殊说明，本发明中，若有术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此本发明中描述方位或位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以结合附图，并根据具体情况理解上述术语的具体含义。
除非另有明确的规定和限定，本发明中，若有术语“设置”、“相连”及“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种基于硬拷贝的MCU模拟EEPROM的数据保护方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：
步骤S1：在Flash定义一段内存区域用于NVM数据的硬拷贝；
步骤S2：上电初始化时先判断NVM的状态是否存在异常；若存在异常，则进入步骤S21；若不存在异常，则进入步骤S3；
步骤S21：判断NVM能否进行自恢复；若能进行自恢复，则进入步骤S3；若不能进行自恢复，则需要对NVM进行擦除操作；
步骤S3：判断NVM是否进行过写访问操作；若进行过写访问操作，则将NVM中的数据作为NVM的初始化数据；若没进行过写访问操作，则将硬拷贝Flash中的数据作为NVM的初始化数据；
步骤S4：判断NVM初始化数据和硬拷贝Flash数据是否一致；若一致，则进入步骤S5；若不一致，则进入步骤S41；
步骤S41：擦除硬拷贝Flash中的数据，并将NVM初始化数据拷贝到硬拷贝Flash中；
步骤S5：分别对NVM初始化数据和硬拷贝Flash数据进行CRC校验；若校验通过，则进行下一步；若校验不通过，则进入步骤S41。
2.根据权利要求1所述的基于硬拷贝的MCU模拟EEPROM的数据保护方法，其特征在于：所述步骤S1中的内存区域需具有可读、可擦、可写功能。
3.根据权利要求1所述的基于硬拷贝的MCU模拟EEPROM的数据保护方法，其特征在于：在程序运行过程中，当检测到NVM异常，不需要立即对NVM进行异常处理。
4.根据权利要求1所述的基于硬拷贝的MCU模拟EEPROM的数据保护方法，其特征在于：在下电过程中，满足下电条件时计时器开始计时，若NVM存储失败，则强制下电。
5.根据权利要求1所述的基于硬拷贝的MCU模拟EEPROM的数据保护方法，其特征在于：在使用BootLoader进行更新应用程序过程中，在进入刷写模式前判断NVM中的数据和硬拷贝Flash中的数据是否一致；若不一致，将NVM中的数据拷贝到硬拷贝Flash中并擦除NVM，待APP更新完成后，将硬拷贝Flash中的数据写入到NVM中。
6.根据权利要求4所述的基于硬拷贝的MCU模拟EEPROM的数据保护方法，其特征在于：当所述计时器计时小于10s且NVM数据存储完成，进行正常下电；当计时器计时大于等于10s时，若NVM数据存储仍未完成，则做强制下电处理。
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