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使用NVRAM的簡單解決方案

發(fā)布時(shí)間:2020-9-14 15:55    發(fā)布者:宇芯電子
關(guān)鍵詞: 非易失性NV-SRAM , NVRAM
許多供應(yīng)商提供專為NVRAM使用的現(xiàn)成文件系統(tǒng)軟件。除非要求某些專門功能,否則開發(fā)人員自行設(shè)計(jì)在經(jīng)濟(jì)上會(huì)所產(chǎn)生的問題。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的存儲(chǔ)主要是針對(duì)特定應(yīng)用程序的,因此將進(jìn)一步解決。本文芯片存儲(chǔ)器供應(yīng)商宇芯電子介紹關(guān)于使用NVRAM的簡單解決方案。

非易失性使用普通的易失RAM很簡單。上電時(shí)必須將其初始化為一個(gè)已知值,然后可以根據(jù)需要對(duì)其進(jìn)行寫入和讀取。借助NV-SRAM,面臨兩個(gè)新挑戰(zhàn):

•開機(jī)時(shí),軟件需要識(shí)別NVRAM是否已初始化,如果尚未初始化,請(qǐng)執(zhí)行該初始化。
•數(shù)據(jù)的完整性,尤其是斷電一段時(shí)間后,需要進(jìn)行驗(yàn)證。



NVRAM初始化
首次啟動(dòng)NVRAM時(shí),就像普通RAM一樣,它包含不確定的數(shù)據(jù),需要初始化。在隨后的情況下,軟件需要識(shí)別NVRAM已初始化,并且不會(huì)覆蓋此保存的數(shù)據(jù)。

進(jìn)行這種識(shí)別的最簡單方法是使用簽名,該簽名只是可以快速識(shí)別的字節(jié)序列,不能隨機(jī)出現(xiàn)。這種理想是不可能的,因?yàn)槿魏巫止?jié)序列(無論多長)都可能隨機(jī)發(fā)生。只是最大程度地減少這種可能性,同時(shí)仍然使檢查變得快捷容易。如果簽名只有4個(gè)字節(jié),則隨機(jī)發(fā)生簽名的可能性為40億比1。對(duì)于幾乎所有可以想象的應(yīng)用程序來說已經(jīng)足夠了。并且可以快速檢查32位值。

通過仔細(xì)選擇簽名值便可以減少意外發(fā)生的機(jī)會(huì)。一個(gè)連續(xù)的數(shù)字序列(例如1、2、3、4)比“隨機(jī)”集合感覺不太可能。畢竟彩票最后一次是什么時(shí)候產(chǎn)生連續(xù)的數(shù)字序列的?當(dāng)然這種序列與其他序列一樣可能或不太可能。但是通過考慮內(nèi)存的工作方式,特定序列的可能性可能會(huì)增加。首次開機(jī)時(shí)的內(nèi)存可能具有哪些值?大致有四種可能性:

1、完全隨機(jī)
2、全零
3、所有的
4、一些反映芯片架構(gòu)的規(guī)則模式(例如交替的1和0)
如果為(1),那么任何簽名都會(huì)給我們40億比1的機(jī)會(huì)。其他任何一個(gè)都可以通過使用正確的簽名來檢測?赡艿那闆r如下:0x00、0xff,0xaa,0x55​​。這應(yīng)該覆蓋所有(2),(3)和(4),但仍僅為32位。

初始化序列需要謹(jǐn)慎。設(shè)置有效數(shù)據(jù),然后將簽名初始化為過程中的最后一件事是至關(guān)重要的。

非易失性NV-SRAM完整性
當(dāng)然,使用簽名并不能保證數(shù)據(jù)的完整性。使用校驗(yàn)和或CRC進(jìn)行錯(cuò)誤檢查,甚至使用數(shù)據(jù)自校正機(jī)制都是明智的。

使用NVRAM進(jìn)行系統(tǒng)啟動(dòng)
當(dāng)使用NVRAM時(shí),啟動(dòng)邏輯需要容納簽名驗(yàn)證和數(shù)據(jù)完整性檢查:

結(jié)論
嵌入式設(shè)計(jì)中使用NVRAM很簡單,但是確實(shí)需要按此處所述小心地適應(yīng)其功能。使用全局簽名和錯(cuò)誤檢查的方法適用于許多應(yīng)用程序。對(duì)于非常大的數(shù)據(jù)庫,單獨(dú)檢查每個(gè)數(shù)據(jù)塊可能會(huì)更有效率。使用C ++對(duì)應(yīng)用程序代碼開發(fā)人員隱藏NVRAM管理,從而最大程度地減少程序員錯(cuò)誤的可能性,也可能是值得的。

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宇芯電子 發(fā)表于 2020-9-14 15:56:42
非易失性使用普通的易失RAM很簡單。上電時(shí)必須將其初始化為一個(gè)已知值,然后可以根據(jù)需要對(duì)其進(jìn)行寫入和讀取
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