[发明专利]嵌入式ARM处理器对NANDFLASH数据存储和删除方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种计算机领域的数据存储，尤其涉及在基于ARM处理器且无操作系统的嵌入式实时数据采集领域的NANDFLASH数据存储和删除方法，重点在于延长NANDFLASH的使用寿命，提高NANDFLASH的使用效率。

背景技术

随着嵌入式技术的飞速发展，尤其在工业控制方面，嵌入式系统以专用性强、成本低、性能高、稳定性好而得到越来越广泛使用。基于ARM内核的微处理器，以性能高、成本低、能耗省、丰富的外接扩展电路、开发方便在嵌入式工控方面得到广泛的使用。

在基于ARM的车载数据采集系统上，由于车载的特殊环境，比如震动比较强烈、粉尘等情况，使得其对存储芯片有很高的要求，必须是抗震好、速度快等。由于NANDFLASH具有引脚少、数据线和地址线复用，同时采用TSOP封装，可直接焊接在ARM核心板或底板上，具有非常好的抗震性能。在复杂车载环境中，使用嵌入式数据采集系统，该系统采用NANDFLASH作为存储媒介，可以获得高效、安全的数据存取，另一方面NANDFLASH具有很高的数据写入和读取速度，特别适用于需要采集大量数据的数据采集领域。同时大部分ARM处理器已经完全支持NANDFLASH并做了相应的优化，使得NANDFLASH的应用相当简单。但是在数据采集领域，由于过度频繁的对NANDFLASH的某些块进行重复操作，会很快的降低NANDFLASH的使用寿命。这是由NANDFLASH本身的物理电气性质所决定的。

数据采集存储作为嵌入式领域的一个重要部分，保存大量嵌入式系统实时采集的数据和系统使用的数据。基于NANDFLASH的存储器由于具有存储容量大、体积小、掉电数据不易丢失、可多次擦写等优点，更重要的是NANDFLASH存储速度快，采用TSOP封装直接封装在ARM开发板上，没有任何移动部分，不用担心机械运动的损坏，具有非常好的抗震效果。特别适用于复杂的车载环境，尤其是采集数据量大的领域，同时为了方便NANDFLASH存储和管理，引入了类似FAT文件系统，提高了数据的稳定和安全性。

FAT文件系统的引进能方便数据在NANDFLASH的管理，但是由于FAT文件管理方式会造成某个区域(文件分配表区)频繁的操作，比如一个FAT的簇大小为2KB，而Block的大小为128KB，这时最坏的情况是当存储1个Block大小的数据时，该Block只要进行一次擦写操作，而FAT数据区(文件目录)擦除的次数为131072次。而NANDFLASH的读写次数是有限制的，所以必须均衡在每一个Block上的擦除次数。一个大小为256M大小的NANDFLASH(如K9F2GXXX0M)，则该NANDFLASH的期望寿命为(理想状态下)：

期望寿命＝256M×100000×0.7/20M＝896000次

其中0.7表示额外损耗系数。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种不需要操作系统支持的ARM处理器对NANDFLASH数据存储和删除方法，可最大限度的提高NANDFLASH的使用寿命，同时方便数据在NANDFLASH的存储和管理。

为了实现上述任务，本发明采取如下的技术解决方案：

一种嵌入式ARM处理器对NANDFLASH数据存储和删除方法，其特征在于，该方法严格控制NANDFLASH的每一数据块擦除的次数，具体按以下步骤操作：

1)ARM处理器对NANDFLASH进行初始化，获得NANDFLASH存储信息；

2)在内存中建立一个缓存区A，该缓存区A的大小与NANDFLASH的页大小一样；

3)从NANDFLASH的Block0，Page0和Page1读取FAT文件分配信息，获取记录NANDFALSH坏块信息，将不对这些坏块进行任何的读写操作；

4)从NANDFLASH的Block0块，Page2到Block1读取剩余其他Block的文件配置信息，获取当前可操作的Block位置、Page位置和在该Page里面设置的偏移地址Index；

5)针对ARM处理器写和删除NANDFLASH数据操作请求做出判断；

A)如果是数据写请求，则进行以下操作：

(1)如果数据量达到数据缓存区A大小时，将缓存区的数据写入相应的Block和Page区域；