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二、嵌入式系统中的Flash操作1. Bootloader与固件存储:• 系统上电后,CPU从Flash(通常是Nor Flash或芯片内部Flash)的固定地址(复位向量)开始执行Bootloader。• Bootloader初始化硬件,然后将应用程序固件从Flash(可能是Nor或Nand)加载到RAM中执行(XIP除外),或直接XIP执行。• 固件更新通常涉及擦除Flash的应用程序区域,写入新固件映像。2. 数据存储:• 系统配置参数、校准数据、用户设置、运行日志、事件记录等需要掉电保存的数据存储在Flash中。• 需要特别注意更新频率和擦写寿命,避免频繁写入同一区域导致提前损坏。常采用:• 写平衡: 将数据写到不同位置,避免集中磨损。• 状态标记: 使用标志位标识数据有效/无效。• 日志式结构: 追加新记录,定期清理旧数据。3. 文件系统:• 对于需要存储大量文件或复杂数据结构的应用(如使用SD卡、eMMC),需要在Flash(主要是Nand)上实现文件系统。• 常见嵌入式文件系统:• FAT/exFAT: 兼容性好(PC可读),简单,但可靠性一般(掉电易损坏),无坏块管理/磨损均衡。• YAFFS/YAFFS2: 专为Nand设计,直接管理物理特性(坏块、ECC),性能好,但授权可能受限。• JFFS/JFFS2: 日志型,为Nor设计,也可用于Nand(效率较低)。直接在MTD上运行。• UBIFS: 基于UBI卷管理层,专为现代大容量Nand设计,提供比JFFS2更好的性能和扩展性。• SPIFFS/LittleFS: 轻量级,专为SPI Nor设计,资源占用小,抗掉电能力强。• Ext2/3/4, Btrfs: 更通用,但通常需要Linux等OS支持,开销较大。• MTD层: 在Linux等系统中,MTD提供统一的抽象接口访问原始Flash设备(Nor/Nand),文件系统构建在MTD之上。4. Flash控制器与驱动:• 大多数MCU内置了Flash控制器,用于管理内部Flash的读写擦除操作,提供编程接口(寄存器操作或库函数)。• 外部Flash需要开发者:• 根据接口(SPI, QSPI, Parallel)#日常安全工作 #高温火焰 #数据可视化 #工程 #新科技
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