设计系统掉电保持参数参考

一、方案核心问题

解决 3 个问题：

1. 怎么在 Flash 上安全存参数？
2. 怎么更新参数（避免更新时断电丢失数据）？
3. 怎么快速找到需要的参数？

二、分层结构

1. 底层：Flash 硬件层

• 是什么：实际存储数据的物理硬件
• 特性：
  • 必须先 “擦除”才能 “写入”，擦除最小单位是 4KB（0x1000 字节）。
  • 地址固定：例如从0x300C0000到0x30100000（共 2 个扇区，每个 128KB），这部分空间专门用来存参数。

2. 中层：存储分区层

• 作用：把 Flash 划分为可管理的 “区域”，避免数据混乱。
• 关键划分：
  • 扇区（Sector）：Flash 的最小擦除单位（4KB），编号 0、1（共 2 个扇区）。
  • 文件（File）：每个扇区里划分多个 “文件”。

3. 上层：参数管理层

• 参数（Param）：最终要存储的数据（如设备 ID、校准值）包含：
  • 标签：参数名。
  • 内容：参数值。
  • 状态：是否有效。
• 文件头（File Header）：每个文件的 “说明书”，记录文件是否有效、最新参数索引等。

三、核心操作流程

1. 存参数

• 场景：要修改参数。
• 步骤：
  1. 找空位：检查当前在用的 “文件” 里有没有空位置（参数未满），如果满了就找新的 “文件”。
  2. 备份旧数据：把旧文件里的所有参数复制到新文件。
  3. 写新数据：在新文件里修改目标参数。
  4. 标记旧文件无效：把旧文件的状态改为 “废弃”（0x0000），新文件改为 “在用”（0xAAAA）。因为 Flash 不能直接改，必须先擦除，这样即使中途断电，旧文件还能用，不会丢数据。

2. 读参数

• 场景：要读取参数。
• 步骤：
  1. 找文件：找到当前 “在用” 的文件（状态为0xAAAA）。
  2. 找参数：在文件里按参数名查找，找到后返回参数值。

四、方案优点与注意事项

优点：

1. 安全：更新参数时先写新文件再废弃旧文件，掉电不会丢数据。
2. 结构化：分层管理，参数查找和维护方便。

注意事项：

1. 擦除次数有限：Flash 擦写次数约 10 万次，频繁更新会缩短寿命（需优化擦写频率）。
2. 空间浪费：即使只改 1 个字节，也要备份整个文件（4KB），可通过更小粒度管理优化。

五、思维导图（分层结构 + 核心操作）

读参数流程：找在用文件→按名查参数→返回值

存参数流程：找空位→备份旧数据→写新数据→标记旧文件无效

参数结构：名（28字节）+ 数据 + 状态（有效/废弃）

文件头：记录文件状态（在用/废弃）、索引

文件（File）：每个扇区含多个文件，每个4KB

扇区（Sector）：4KB/个，编号0、1

特性：先擦后写，最小擦除单位4KB