Arduino：轻量级压缩算法，用于将数据存储在EEPROM中

Question

我想用ATmega168 / ATmega328微控制器将大量数据存储到我的Arduino上，但不幸的是，只有256 KB / 512 KB的EEPROM存储空间。

我的想法是利用压缩算法去除大小。但是，我对压缩算法的了解非常少，而且我对即用型库的搜索失败了。

那么，是否有一种优化存储大小的好方法？

Answer 1

您可以查看LZO算法，该算法设计为轻量级。我不知道AVR系统是否有任何实现，但它可能是你自己可以实现的。

您可能会对芯片上的EEPROM可用存储量有些误解;根据数据表，我有EEPROM尺寸：

ATmega48P：256
ATmega88P：512
ATmega168P：512
ATmega256P：1024

请注意，这些值是 bytes ，而不是您在问题中提到的KB。无论如何，这不是“shitload”。

Answer 2

AVR最多只有几千字节的EEPROM，很少有超过64K的闪存（没有标准的Arduinos）。

如果您需要存储并且很少修改，例如图像，您可以尝试使用Flash，因为有更多空间可供使用。对于简单的图像，一些粗略的RLE编码会有很长的路要走。

压缩任何更随机的内容，例如记录的数据，音频等，都会为AVR带来巨大的开销，你可以更好地获得一个串行EEPROM芯片来保存这些数据。 Arduino的网站上有interfacing with a 64K chip的页面，听起来如此。如果您想要更多，请查看使用SPI与SD卡接口，例如this audio shield

Answer 3

A NASA study here（后记）

A repost of 1989 article on LZW here

保持简单并执行添加压缩的成本/支出的分析。这包括时间和精力，复杂性，资源使用，数据可压缩性等。

Answer 4

类似LZSS的算法可能是嵌入式平台的不错选择。它们是简单的算法，不需要太多内存。

LZS是我熟悉的。它使用2 kB字典进行压缩和解压缩（字典是最近的2 kB未压缩数据流）。 （LZS was patented by HiFn，但就我所知，所有专利都已过期。）

但我发现在最近的Arduinos上使用的ATmega328只有512字节到2 kB SRAM，所以甚至LZS也可能太大了。我相信你可以使用一个较小字典的变体，但我不确定你会达到什么压缩比。

Answer 5

您可能还想看看LZJB，非常简短，轻巧。

此外，FastLZ可能值得一看。它获得了比LZJB更好的压缩率，并且对解压缩的内存要求非常小：

Answer 6

“延迟容忍网络中能量受限设备的数据压缩算法”一文中描述的方法可以在ATmega328上运行。

参考文献：C. Sadler和M. Martonosi，“延迟容忍网络中能量受限设备的数据压缩算法”，2006年11月举行的嵌入式网络传感器系统ACM会议论文集（SenSys）.pdf 。 MSPGCC的S-LZW来源：slzw.tar.gz。 2007年3月10日更新。

Answer 7

如果您只想删除一些重复的零件，请使用Run-length encoding 重复字节序列将存储为：

<mark><byte><count>

这是一种超级简单的算法，您可以用几行代码编写自己的代码。

Answer 8

外部EEPROM（例如通过I2C）不是一个选项吗？即使您使用压缩算法，不利的一面是您可能无法以简单的方式确定可能存储在内部EEPROM中的数据大小。 而且，如果你真的是指KBYTES，那么考虑将一个SDCard连接到SPI ......网中有一些轻量级的开源FAT兼容文件系统。