[发明专利]用于NOR闪存的数据掉电保护方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种数据掉电保护方法，尤其涉及一种用于NOR闪存的数据掉电保护方法。

背景技术

闪存芯片是一种常用的在掉电情况下依然能够保存数据的存储芯片，在嵌入式系统中应用得非常广泛。目前的闪存主要分为NOR FLASH和NAND FLASH两种，两者都以块为单位进行擦除，但NOR FLASH能够以字节为单位进行写入，且其内数据可以直接读取。

闪存在物理介质上一般都是分扇区的，对闪存的写操作都是以扇区为单位，并且需要先擦除整个扇区，然后才能进行写操作，即，假设用户只需要写一个字节，也需要对整个扇区进行先擦后写的操作。对闪存的写操作的步骤一般为：首先获得目的地址所在扇区的数据，然后把扇区中目的区域的数据用待写的数据替代，这样就整合了老的数据和待写的数据，最后把整合的数据再写入到闪存。由于闪存的读写数据速度较慢，而且是进行先擦后写的操作，因此如果在写的过程中发生掉电等异常情况，可能破坏了原来的数据，如果信息块较大，跨越了几个物理扇区时，可能部分丢失某个扇区的数据，所以，解决掉电后数据恢复，即数据掉电保护问题是一个关键技术。

闪存的擦除寿命有限，所以随着使用次数的增加，会有一些块逐渐变得不稳定或失败。因此，要尽量避免频繁地对同一块进行操作，以免造成闪存的提前损坏，即解决磨损均衡的问题也是一个关键；闪存存储器容量等资源有限，还要求代码能够尽量小一点。

现有技术中，主要提供有两种方式实现对闪存存储器的掉电保护读写，一种是对闪存的某一块进行修改时，通常不直接对该块进行操作，而是另外找一块没有使用的空闲块，将数据写入该空闲块中，然后修改相应的地址映射信息记录过程标志，出现掉电时通过记录标志判断是否写完整，如不完整则恢复原有数据。另一种是对闪存的某一块进行修改时，先将修改位置内容写入备份数据区，然后写标志信息，再将数据写入目的地址，写入完成标志，出现掉电情况是通过标志信息来判断是否写完整，如不完整则将备份信息恢复到原位置。现有技术中这两种方式并没有区分闪存类型是NOR FLASH还是NAND FLASH，而且主要是针对NAND FLASH类型设计的。但是这两种闪存类型是有区别的，其区别主要有：

1、NOR FLASH的读速度比NAND FLASH稍快一些；

2、NAND FLASH的写入速度比NOR FLASH快很多；

3、NAND FLASH的4ms擦除速度远比NOR FLASH的5s快；

4、NAND FLASH每一页包含数据区和空闲区；

5、NOR FLASH可随机存取，支持直接代码执行，NAND FLASH不支持；

6、NAND FLASH的可擦写次数是NOR FLASH的十倍；

7、NOR FLASH成本高容量小更多用于嵌入式系统可执行程序。

由于以上区别，使用第一种方法时NAND FLASH由于有空闲区记录磨损信息和映射信息因而比较实用，而且NOR在直接代码执行时也不能使用映射方式。在第二种方法中对同一位置的标志信息和对同一备份区反复写数据会导致这些区域首先损坏，而且反复擦写标志信息也带来不小开销。因此针对NOR FLASH的掉电保护要尽量多读少写，同时也要尽量的减少同一位置的磨损。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种用于NOR闪存的数据掉电保护方法，以较低的系统开销适当考虑磨损均衡实现掉电保护的功能。

本发明提供了一种用于NOR闪存的数据掉电保护方法，包括以下步骤：

步骤一：在NOR闪存的数据存储区第一个扇区单独划出用于存储标志结构数据的数组，用于存储标志结构数据的数组为标志结构数组，该扇区为标志存储区；

该标志结构数据包含存储地址值、长度值、备份标志值、备份地址值和存储标志值；

步骤二：在NOR闪存的数据存储区接下来的扇区设立一张映射表，该映射表的每个表项对应一个数据存储区基本擦写单位；

步骤三：查找映射表，找出备份地址；

步骤四：将要改写的数据整合写入该备份地址，并改写该标志结构数据的备份地址值、存储地址值、长度值和备份标志值；

步骤五：将备份数据写入数据存储位置，并改写存储标志值。

与现有技术相比，本发明所述的用于NOR闪存的数据掉电保护方法，能够有效保证NOR闪存写操作存在的数据破坏的问题，使得系统在出现掉电等异常情况时仍可恢复数据，并考虑了磨损均衡问题。

附图说明

图1是本发明所述的用于NOR闪存的数据掉电保护方法的一实施例的流程图；