实现高可靠性EEPROM计数器策略

"这篇文档是Microchip Technology Inc.的技术文章AN1449，主要讨论如何构建高可靠的、使用EEPROM的高频计数器。它着重解决了由于EEPROM的有限擦写次数导致的最大计数限制问题。" 文章首先介绍了问题背景，即在EEPROM中存储计数器值时，由于EEPROM的典型可擦写次数限制（通常为100,000次），最高的计数值受到最低有效字节（LSB）擦写次数的制约。当需要的计数超过这个数值时，需要采取策略来分散计数值到多个字节，以延长计数器的使用寿命。 然后，文章提出了几种实现高可靠性的策略： 1. 使用纠错码（汉明码）：通过汉明码可以识别并纠正单个单元的错误，同时能检测到2位错误，增强了数据的完整性。选择汉明码是因为它可以避免使用0xFF和0x00值，这两个值在EEPROM单元失效时可能出现。 2. 格雷编码：使用格雷编码存储计数器值，确保每次计数器递增时，只有一个位发生变化。这样，无论计数器多大，每次更新都只需要修改一个EEPROM单元，降低了失败的风险。 3. 存储冗余副本：可选地，存储计数器的额外副本，以便在出现多位单元失效时仍能恢复正确的计数值。 4. 立即读回验证：每次写入数据后立即读取，确认数据正确写入。 5. 存储字节映射：跟踪EEPROM单元的失效情况，如果发现失效，可以通过重新定位计数器的存储位置来刷新单元，即使单元失效的顺序未知。 文章进一步详细解释了汉明码的结构以及如何使用（8,4）汉明码，以及如何将计数值转换为格雷码，以减少每次递增时的位变化。最后，文章提到的是一种称为反射格雷码的特殊类型，其特点是LSB每隔两个计数跳变一次，其他位按照更复杂的模式变化，这确保了在更新时只影响一个EEPROM单元。 这篇技术文章提供了在EEPROM中实现高可靠、高频率计数器的方法，通过使用纠错码和格雷编码等策略，有效地解决了EEPROM有限寿命的问题，提高了系统的稳定性和持久性。