如何在断电时防止“部分写入”数据损坏？

Question

在嵌入式环境中（使用MSP430），我看到了部分写入非易失性存储器导致的数据损坏。这似乎是由写入期间的功率损耗（对FRAM或信息段）造成的。

我正在使用CRC验证存储在这些位置的数据。

我的问题是，防止这种“部分写入”腐败的正确方法是什么？目前，我已修改我的代码以写入两个单独的FRAM位置。因此，如果一个写入被中断导致CRC无效，则另一个位置应保持有效。这是一种常见做法吗？我是否需要为任何非易失性存储器实现这种双写行为？

Answer 1

一个简单的解决方案是维护两个版本的数据（在闪存的单独页面中），当前版本和以前的版本。每个版本都有一个包含序列号的标题和一个验证序列号的单词 - 只是序列号的1的补码，例如：

---------
|  seq  |
---------
| ~seq  |
---------
|       |
| data  |
|       |
---------

关键是在写入数据时，seq和~seq字会写成 last 。

在启动时，您读取具有最高有效序列编号的数据（可能会考虑环绕 - 特别是对于短序列字）。编写数据时，会覆盖并验证最旧的块。

只要最后写入CRC，您已经使用的解决方案就是有效的，但它缺乏简单性并且会产生可能不必要或不可取的CRC计算开销。

在FRAM上你不关心耐力，但这是闪存和EEPROM的问题。在这种情况下我使用了回写高速缓存方法，其中该数据被保持在RAM中，并且改性当定时器启动或重新启动，如果它已经在运行 - 当定时器期满时，数据被写入 - 这可以防止突发写入从打破内存开始，甚至在FRAM上也很有用，因为它可以最大限度地减少数据写入的软件开销。

Answer 2

我们的工程团队对这些问题采取双管齐下的方法：在硬件和软件中解决它！

第一种是二极管和电容器布置，在欠压期间提供几毫秒的功率。如果我们发现我们已经失去了外部电源，我们会阻止代码输入任何非违规写入。

其次，我们的数据对于操作特别重要，它经常更新，我们不想磨损我们的非违规闪存（它只支持如此多的写入。）所以我们实际上将数据存储在闪存中16次并使用CRC代码保护每条记录。在启动时，我们找到最新的有效写入，然后开始我们的擦除/写入循环。

自从实施我们坦诚的偏执系统以来，我们从未见过数据损坏。

<强>更新

我应该注意，我们的闪存在CPU外部，因此如果CPU和闪存芯片之间存在通信故障，CRC有助于验证数据。此外，如果我们连续遇到几个毛刺，多次写入可防止数据丢失。

Answer 3

我们使用了与Clifford的答案类似的东西，但写在一个写操作中。您需要两份数据副本并在它们之间交替。使用递增序列号，以便有效地一个位置具有偶数序列号而一个具有奇数。

写这样的数据（如果可以的话，在一个写命令中）：

---------
|  seq  |
---------
|       |
| data  |
|       |
---------
| seq   |
---------

当你回读它时，确保两个序列号都相同 - 如果它们不相同则数据无效。在启动时读取两个位置并确定哪个位置更新（考虑到滚动的序列号）。

Answer 4

始终将数据存储在某种协议中，例如START_BYTE，要写入的总字节数，数据，END BYTE。 在写入外部/内部存储器之前，请务必检查POWER Moniter寄存器/ ADC。 如果无论如何数据损坏，END字节也会损坏。因此，在验证整个协议之后，该条目不会发生变化。 校验和不是一个好主意，如果你想在你的协议中包含CRC，你可以选择CRC16而不是CRC16。