ESP8266 non-os⑴ Flash掉电记录数据读写

ESP8266 non-os SDK为3.1.0

掉电数据保存是绝大多数单片机开发绕不开的，先把方法记录下来，方便查找

Flash布局介绍

⽤户可以通过修改 ESP8266_NONOS_SDK/ld/eagle.app.v6.ld ⽂件来改变
eagle.irom0text.bin 的上限值，即修改⽂件中 irom0_0_seg 参数的 len 字段，如图 4-2 中红⾊标示。
不同版本 SDK 中 irom0.text ⽂件的地址也不同。⽤户必须查阅 eagle.app.v6.ld ⽂件，确保将 eagle.irom0.text.bin 下载到正确的地址。图 4-2 中蓝⾊标示即为
eagle.irom0.text.bin 的地址。
ESP8266 ⽬前系统程序区最⼤⽀持 1024 KB

扇区地址计算方法

ESP8266-12F使用的外部存储芯片为w25q32有32Mbit，容量4M。
esp8266-01s使用的是一个w25q8的存储芯片，也就是8Mbit，容量1M。

在ESP8266-12F里w25q32把4M容量分为了64块， 每一块又分为16个扇区， 而每个扇区占4K大小,每1K等于1204字节。由此可计算到，w25q32有 32Mbit / 8 * 1024 / 16 / 4 = 64 块 ，有64 * 16 = 1024 个扇区.
扇区号由0开始计数，所以最高为1023号扇区。

ESP8266-12F的扇区地址计算方法：
eagle.flash.bin 位于扇区0　　　 　　　 　　地址0x00000
eagle.irom0text.bin 位于扇区16　 　　　 　地址0x10000
blank.bin 位于扇区1022　　　　 　　　 　地址0x3FE000
esp_init_data_default.bin位于扇区1020　　地址0x3FC000
4M容量的十六进制3FB000地址转换为十进制为：4173824
所在扇区为：4173824/4/1024= 1019
4M容量的十六进制3FC000地址转换为十进制为：4177920
所在扇区为：4177920/4/1024= 1020
4M容量的十六进制3FE000地址转换为十进制为：4186112
所在扇区为：4186112/4/1024= 1022

Flash操作

ESP8266-12F的Flash操作：
下列5个扇区不能占用！！！！
eagle.flash.bin 位于扇区0　　　 　　　 　　地址0x00000
eagle.irom0text.bin 位于扇区16　 　　　 　地址0x10000
blank.bin 位于扇区1022　　　　 　　　 　地址0x3FE000
esp_init_data_default.bin位于扇区1020　　地址0x3FC000
RF_CAL 参数　位于扇区1019 　　　　　 地址0x3FB000

假如用户eagle.irom0text.bin程序小于等于480K，那么用户存储数据的安全区域起始地址为 ：
1741024+4801024=561152 137扇区
把561152字节位置转换为十六进制地址0x89000
储数据的安全区域结束地址为 ：1018扇区
10184*1024=4169728
把4169728字节位置转换为十六进制地址0x3FA000
用户存储数据的安全区域为：137扇区到1018扇区。

Flash掉电记录数据读写操作（非保护模式）

/**Flash 写操作 */
#define sec 137  //扇区号
uint32 value;
//定义数组addr_case1
uint8* addr_case1 = (uint8*)&value;
	addr_case1[0] = 10;
	addr_case1[1] = 11;
	//擦除要写入的Flash扇区
	spi_flash_erase_sector(sec);
	//写入数据，sec*4*1024就是写入起始地址,就是具体的字节地址
	spi_flash_write(sec*4*1024, (uint32*)addr_case1, sizeof(addr_case1));
	//打印
	os_printf("@xie_ru@:%d%d\r\n", addr_case1[0], addr_case1[1]);

/**Flash 读操作 */
#define sec 137  //扇区号
#define sec_pianyi 0 //偏移量
uint32 value;
//定义数组addr_case1
uint8* addr_case1 = (uint8*)&value;
	//读取flash数据，sec*4*1024就是读取起始地址，就是具体的字节地址
	spi_flash_read(sec*4*1024, (uint32*)addr_case1, sizeof(addr_case1));
	//打印
	os_printf("@du_qu@:%d%d\r\n", addr_case1[0], addr_case1[1]);

1个扇区可以储存4Kb=4*1024=4096字节数据，一般而言：
int 占据的内存大小 是4 个byte（字节）
short 占据的内存大小是2 个byte
long占据的内存大小是4 个byte
float占据的内存大小是4 个byte
double占据的内存大小是8 个byte
char占据的内存大小是1 个byte

Flash掉电记录数据读写操作（保护模式）

Espressif Flash 读写保护示例，使用 三个 sector（扇区）实现（每 sector 4KB），提供 4KB 的可靠存储空间。 将 sector 1 和 sector 2 作为数据 sector，轮流读写，始终分别存放“本次”数据和“前一次”数据， 确保了至少有一份数据存储安全；sector 3 作为 flag sector，标志最新的数据存储 sector。

读写过程如下：

1. 初始上电时，数据存储在 sector 2 中，从 sector 2 中将数据读到 RAM。

2. 第一次写数据时，将数据写入 sector 1。此时若突然掉电，sector 1写入失败，sector 2 & 3数据未改变；重新上电时，仍是从 sector 2 中 读取数据，不影响使用。

3. 改写 sector 3，将标志置为 0，表示数据存于 sector 1。此时若突然掉电，sector 3 写入失败，sector 1 & 2 均存有一份完整数据；重新上电时，因 sector 3 无有效 flag，默认从 sector 2 中读取数据，则仍能正常使用，只是未能包含掉电前对 sector 1 写入的数据。

4. 再一次写数据时，先从 sector 3 读取 flag，若 flag 为0，则上次数据存于 sector 1，此次应将数据写入 sector 2；若 flag 为非 0，则认为上次数据存于 sector 2，此次应将数据写入 sector 1。此时若写数据出错，请参考步骤 2、 3的说明，同理。

5. 写入 sector 1（或 sector 2）完成后，才会写 sector 3，重置 flag。注意：只有数据扇区（sector 1或 sector 2）写完之后，才会写 flag sector（sector 3），这样即使 flag sector 写入出错，两个数据扇区都已存有完整数据内容，目前默认会读取 sector 2。

/**** 这是通过TCP连接发送命令控制读写 ****/
uint32 value;
    /**保护写 数据1***/
   if (strcmp(pdata, "a0012") == 0) {
		os_printf("\nok  012\n");
		uint8* addr_case1 = (uint8*)&value;
		addr_case1[0] = 221;
		addr_case1[1] = 145;
		addr_case1[2] = 108;
		addr_case1[3] = 26;
		//写入数据，十六进制0x8c=140，表示140扇区
		system_param_save_with_protect(0x8C, (uint32*)addr_case1, sizeof(addr_case1));
		os_printf("@@@@@@xie_ru@@@@@:%d %d %d %d\r\n", addr_case1[0], addr_case1[1], addr_case1[2], addr_case1[3]);
	}
	/**保护写 数据2***/
	if (strcmp(pdata, "a0013") == 0) {
		uint8* addr_case1 = (uint8*)&value;
		addr_case1[0] = 223;
		addr_case1[1] = 95;
		addr_case1[2] = 108;
		addr_case1[3] = 26;
		//写入数据，十六进制0x8c=140，表示140扇区
		system_param_save_with_protect(0x8C, (uint32*)addr_case1, sizeof(addr_case1));
		os_printf("@@@@@@xie_ru@@@@@:%d %d %d %d\r\n", addr_case1[0], addr_case1[1], addr_case1[2], addr_case1[3]);
	}
	/**保护读(与保护写对应) 数据***/
	if (strcmp(pdata, "a0014") == 0){
	    //读取数据，十六进制0x8c=140，表示140扇区，0 是需读取数据，在 sector 中的偏移地址
		system_param_load(0x8C, 0, (uint32*)addr_case1, sizeof(addr_case1));//读取flash值
		os_printf("@du_qu@:%d %d %d %d\r\n", addr_case1[0], addr_case1[1], addr_case1[2], addr_case1[3]);
	}
	/**用常规读取方式，读取140扇区的数据***/
	if (strcmp(pdata, "a0015") == 0){
			spi_flash_read(140*4096, (uint32*)addr_case1, sizeof(addr_case1));//读取flash值
			os_printf("@du_qu@:%d %d %d %d\r\n", addr_case1[0], addr_case1[1], addr_case1[2], addr_case1[3]);
		}
	/**用常规读取方式，读取141扇区的数据***/	
	if (strcmp(pdata, "a0016") == 0){
		spi_flash_read(141*4096, (uint32*)addr_case1, sizeof(addr_case1));//读取flash值
		os_printf("@du_qu@:%d %d %d %d\r\n", addr_case1[0], addr_case1[1], addr_case1[2], addr_case1[3]);
	}

经测验，在写入2次数据后，140,141都对应存在写入的数据1和数据2。用system_param_load读取数据，它会根据142扇区数据自动读取140或141的数据。

Flash掉电记录数据读写结构体

//Flash读写定义变量
/****************** struct 创建结构体 *******************************************************************
struct du_xie_shu_ju_01 {
	uint8 *zhang_hao[32];  //*zhang_hao[32]的指针变量（输入字符串需要）[]里需要是4的倍数，表示多少字节
	uint8 *mi_ma[64];
	uint32 id[4];
} shuju_zu_01 ;

struct du_xie_shu_ju_01 shuju_zu_02;//给结构体一个变量名shuju_zu_02,一般用在具体使用的时候

struct 关键字
du_xie_shu_ju_01 结构体名
shuju_zu_01 结构体变量1
shuju_zu_02 结构体变量2
 结构体成员的获取   结构体变量名.成员名;

 记住：指针用 = 赋值。数组用strcpy赋值
************************************* *******************************************************************/
struct du_xie_shu_ju_01 {
	uint8 *zhang_hao[32];  //字符串
	uint8 *mi_ma[64];      //字符串
	uint32 id[4];          //整形
} shuju_zu_01 ;//给结构体一个变量名shuju_zu_01，并对内容赋值

struct du_xie_shu_ju_01 shuju_zu_02;//给结构体一个变量名shuju_zu_02,一般用在多次调用的函数外，不然结果有变化（不清楚原因）

static void ICACHE_FLASH_ATTR
tcp_client_recv_cb(void *arg,char *pdata,unsigned short len){
	os_printf("tcp client receive tcp server data\r\n");//21
	os_printf("length: %d \r\ndata: %s\r\n",len,pdata);//22
	/********************指针**********************************
	&  获取变量内存地址
	*  获取内存地址的值
	   uint8* addr_case1等价于 uint8 *addr_case1
	   uint8* addr_case1  char类型的指针变量
	   &value  变量value的内存地址
	   (uint8*) 强制类型转换指针
	   记住：指针用 = 赋值。数组用strcpy赋值

	**********************************************************/	
	//strcmp比较字符串str1和str2是否相同。如果相同则返回0
	if (strcmp(pdata, "a0017") == 0){
		shuju_zu_01.zhang_hao[32] = "cccooxxx";   //结构体成员的获取和赋值，只能在函数体内
		shuju_zu_01.mi_ma[64] = "cxshn1234er567890";
		shuju_zu_01.id[4] = system_get_chip_id();
		spi_flash_erase_sector(139);
		spi_flash_write(139 * 4096, (uint32*)&shuju_zu_01, sizeof(shuju_zu_01));//写入flash
		os_printf("@@@@@@xie_ru@@@@@:%s %s %d\r\n", shuju_zu_01.zhang_hao[32], shuju_zu_01.mi_ma[64], shuju_zu_01.id[4]);
	}
	if (strcmp(pdata, "a0018") == 0) {
		//struct du_xie_shu_ju_01 shuju_zu_02;//如果声明在这里，a0020的第3个结果会出错，放在函数外就正常
		shuju_zu_02.zhang_hao[32] = "bbcxcxcx";   //结构体成员的获取和赋值，只能在函数体内；
		shuju_zu_02.mi_ma[64] = "ecxf125318090";
		shuju_zu_02.id[4] = system_get_chip_id();
		spi_flash_erase_sector(139);
		spi_flash_write(139 * 4096, (uint32*)&shuju_zu_02, sizeof(shuju_zu_02));//写入flash
		os_printf("@@@@@@xie_ru@@@@@:%s %s %d\r\n", shuju_zu_02.zhang_hao[32], shuju_zu_02.mi_ma[64], shuju_zu_02.id[4]);
	}
	if (strcmp(pdata, "a0019") == 0) {
		spi_flash_read(139 * 4096, (uint32*)&shuju_zu_01, sizeof(shuju_zu_01));//读取flash值
		os_printf("@du_qu@:%s %s %d\r\n", shuju_zu_01.zhang_hao[32], shuju_zu_01.mi_ma[64], shuju_zu_01.id[4]);
	}
	if (strcmp(pdata, "a0020") == 0) {
		//struct du_xie_shu_ju_01 shuju_zu_02;
		spi_flash_read(139 * 4096, (uint32*)&shuju_zu_02, sizeof(shuju_zu_02));//读取flash值
		os_printf("@du_qu@:%s %s %d\r\n", shuju_zu_02.zhang_hao[32], shuju_zu_02.mi_ma[64], shuju_zu_02.id[4]);
	}

现在还有个问题没弄明白，
a0017执行后，执行a0019结果正常，然后执行a0020结果错误。结果集中第3个就是芯片ID那个参数错误。
a0018执行后，执行a0020结果正常，在执行a0019同样结果正常，然后在执行a0020结果错误。结果集中第3个就是芯片ID那个参数错误。继续执行a0019结果正常。
以后在解决这个问题，现在没头绪。另外:必须先写入数据,在读取数据,如果从来没有写入过数据,直接取读取芯片会不停重启

笔记中参考并引用了下面几个大神的博文：
ESP8266 Flash的分布及其读写操作
ESP8266学习笔记（2）——内存分布及Flash读写接口
Esp8266 进阶之路24【高级篇】