写入EEPROM的算法？

Question

我有一个内存，它是一个4字节行的列。我只能用将写成16字节()，用I2C (逐行)读取4字节。

我感兴趣的是如何将数据写入EEPROM:正在写入的数据由几个不同的部分组成，其中两个部分可以是可变长度的。例如，我可以使用XYYZ或XYYYYZZZZZZZ，其中每个字母都是4个字节。

我的问题是，我应该如何解决这个问题，才能使用适合这两个部分的可变性质的16字节写入将消息写入内存的一般方式？

Answer 1

与其尝试以4或16字节的单位工作，您可以考虑为eeprom使用一个小的(21字节)静态缓存。让我们假设你

void eeprom_read16(uint32_t page, uint8_t *data);
void eeprom_write16(uint32_t page, const uint8_t *data);

其中page是被16除的地址，并且总是在16字节块上操作。缓存本身及其初始化函数(您可以在电源上调用一次)将是

static uint32_t eeprom_page;      /* uint16_t suffices for 2 MiB EEPROM */
static uint8_t  eeprom_cache[16];
static uint8_t  eeprom_dirty;

static void eeprom_init(void)
{
    eeprom_page  = 0x80000000U; /* "None", at 32 GiB */
    eeprom_dirty = 0;
}

static void eeprom_flush(void)
{
    if (eeprom_dirty) {
        eeprom_write16(eeprom_page, eeprom_cache);
        eeprom_dirty = 0;
    }
}

只有当您希望确保某些数据存储在EEPROM中时，才需要eeprom_flush()函数--基本上，在每个事务完成之后。你可以在任何时候安全地呼叫它。

若要访问EEPROM中的任何内存，请使用访问器函数

static inline uint8_t eeprom_get(const uint32_t address)
{
    const uint32_t page = address >> 4;
    if (page != eeprom_page) {
        if (eeprom_dirty) {
            eeprom_write(eeprom_page, eeprom_cache);
            eeprom_dirty = 0;
        }
        eeprom_read(page, eeprom_cache);
        eeprom_page = page;
    }
    return eeprom_cache[address % 0xFU];
}

static inline void eeprom_set(const uint32_t address, const uint8_t value)
{
    const uint32_t page = address >> 4;
    if (page != eeprom_page) {
        if (eeprom_dirty) {
            eeprom_write(eeprom_page, eeprom_cache);
            eeprom_dirty = 0;
        }
        eeprom_read(page, eeprom_cache);
        eeprom_page = page;
    }
    eeprom_dirty = 1;
    eeprom_cache[address % 0xFU] = value;
}

如果您愿意，可以随意省略inline；这只是一个优化。上面的static inline告诉C99编译器在可能的情况下内联这些函数。它可能会增加一些您的代码大小，但是它会产生更快的代码(因为当这样的小函数被内联到代码中时，编译器可以进行更好的优化)。

请注意，您不应该在中断处理程序中使用上面的内容，因为正常的代码没有为eeprom页面准备以更改中间操作。

您可以混合读写操作，但这可能导致不必要的磨损EEPROM。当然，如果您确实将读和写混合在一起，则可以将读和写边拆分为单独的缓存。这还允许您安全地从中断上下文中读取EEPROM (尽管I2C访问的延迟/延迟可能会在其他地方造成严重破坏)。

Answer 2

不是专门为您的示例量身定做的，完全未经测试，依赖于将“从EEPROM读取4个字节”和“将16个字节写入EEPROM”封装在适当的函数中。

void write_to_eeprom(uint32_t start, size_t len, uint8_t *data) {
  uint32_t eeprom_dst = start & 0xfffffff0;
  uint8_t buffer[16];
  ssize_t data_offset;

  for (data_offset = (start - eeprom_dst); data_offset < len; data_offset += 16, eeprom_dst+= 16) {
    if (data_offset < 0) || ((len - data_offset) < 16) {
      // we need to fill our buffer with EEPROM data
      read_from_eeprom(eeprom_dst, buffer); // read 4 bytes, place at ptr
      read_from_eeprom(eeprom_dst+4, buffer+4);
      read_from_eeprom(eeprom_dst+8, buffer+8);
      read_from_eeprom(eeprom_dst+12, buffer+12);
      for (int buf_ix=0, ssize_t tmp_offset = data_offset; buf_ix < 16; buf_ix++, offset++) {
        if ((offset >= 0) && (buf_ix < 16)) {
          // We want to copy actual data
          buffer[buf_ix] = data[offset];
        }
      }
    } else {
      // We don't need to cater for edge cases and can simply shift
      // 16 bytes into our tmp buffer.
      for (int ix = 0; ix < 16; ix++) {
         buffer[ix] = data[data_offset + ix];
      }
    }
    write_to_eeprom(eeprom_dst, buffer);
  }
}