利用基于閃存的MCU實(shí)現用戶(hù)數據存儲

　　第一步有些技巧，因此我們稍詳細地進(jìn)行介紹。執行這一步的簡(jiǎn)單方法是將它分成兩小步：第一步，使用RAM陣列存儲記錄號和陣列中最新記錄的地址；第二步，穿過(guò)RAM陣列將最新的記錄拷貝到新的閃存頁(yè)。這個(gè)過(guò)程很快，相對也比較順利。

　　這種方案的問(wèn)題是所用處理器(見(jiàn)圖1)的RAM為1K字。這種方案將限制可存儲進(jìn)RAM中的單一數據數量，因為這個(gè)RAM還要節省下來(lái)用作緩存。這是明顯不能接受的。

　　這種解決方案非常耗時(shí)，但不管存儲陣列多大(在合理范圍內)都能正常工作。該方案不會(huì )在RAM中創(chuàng )建一份指針列表，而是針對每個(gè)單一條目(entry)在源陣列中作多次穿越。因此壓縮算法變?yōu)椋?/p>

　　1. 從源陣列中讀一個(gè)單元；

　　2. 在目標陣列中尋找該單元。如果找到了，表示這個(gè)單元已經(jīng)被寫(xiě)入。增加源指針值，回到第(1)步；

　　3. 掃描源陣列尋找單元的最新拷貝；

　　4. 將數據單元的最新拷貝寫(xiě)入目標陣列；

　　5. 增加源指針，并回到第(1)步。

　　最終，在目標陣列中每個(gè)數據單元都有一個(gè)唯一的條目。圖4描述了一個(gè)已填滿(mǎn)的頁(yè)。源頁(yè)現在可以被安全地刪除，頁(yè)的頭部被寫(xiě)入到目標陣列。

圖4：在空間恢復之后的圖2所示數據頁(yè)內容

　　這個(gè)過(guò)程的構建使得存儲的數據非常安全。在使用閃存器件時(shí)必須面對的危險是寫(xiě)入或擦除操作期間發(fā)生電源故障。

　　如果發(fā)生電源故障，則有可能一個(gè)或多個(gè)頁(yè)被破壞(在寫(xiě)入時(shí))，或未被完全刪除(在刪除操作時(shí))。但上述壓縮操作本身是安全的。因為：

　　1. 如果在寫(xiě)入操作期間發(fā)生電源故障，源頁(yè)是完全不受影響的。在電源恢復后，新寫(xiě)的頁(yè)很容易被識別(它們沒(méi)有頁(yè)頭)，將其擦除后重新開(kāi)始寫(xiě)入操作。

　　2. 如果在舊頁(yè)被擦除期間發(fā)生電源故障，它們可能包含無(wú)效的頭部。這些頁(yè)可以被刪除，然后將頭部增加到新的頁(yè)中。

　　3. 如果在頁(yè)頭部被寫(xiě)入新頁(yè)時(shí)發(fā)生電源故障，數據是不受影響的。頁(yè)頭部的更新操作可以重新開(kāi)始。

　　總之，應該沒(méi)有什么情況能讓意外事件造成無(wú)可挽救地破壞陣列數據。

　　性能增強

　　目前的存儲子系統沒(méi)有差錯檢測機制。在數據單元識別符中目前有6個(gè)比特是保留未用的。

　　設計師可以使用CRC6算法(x6+x+1)計算整個(gè)數據單元的CRC以確保不會(huì )產(chǎn)生任何讀或寫(xiě)錯誤。雖然這不是一個(gè)特別可靠的算法(它會(huì )從64個(gè)多位差錯中漏掉一個(gè))，但它能檢測實(shí)際中可能發(fā)生的大多數差錯。

　　上述系統的另外一個(gè)限制是讀取訪(fǎng)問(wèn)時(shí)間必需很長(cháng)。為了尋找最新的記錄，每一次讀取都必須讀遍陣列中的每個(gè)記錄。有三種方法可以用來(lái)改善訪(fǎng)問(wèn)時(shí)間：

　　1. 在數據單元中留一個(gè)空的字用于前向指針。當數值更新時(shí)，在前向指針中填入指向新條目的內容。這樣這個(gè)表可以當作一個(gè)鏈接列表。

　　2. 向后穿越表格?，F在你可以簡(jiǎn)單停留在第一次出現的請求單元上。

　　3. 如果只有少量的單一單元，可以在上電時(shí)就創(chuàng )建一個(gè)包含單元ID和指針的RAM陣列。隨后的訪(fǎng)問(wèn)將非常迅速—只要讀取RAM陣列就可以發(fā)現到哪里去獲得數據單元。