FEE简要分析 | GaoSheng

FEE简单来说就是Flash模拟EEPROM功能，本文对FEE做一个简要介绍。首先介绍一下FEE里面会出现的几个概念：
[Cluster]:Cluster为Fee中使⽤的虚拟存储器段，Cluster建⽴Fee与物理存储间的虚拟连接。它与DFlash物理Sector对应，⼀个Cluster应对应⼀个物理DFlash Sector，Fee中设置的Cluster长度应小于或等于DFlash物理Sector。
[Block]:Block为Fee基本存储单元，是Fee数据写⼊的最⼩结构，Block⻓度可根据应⽤需求自行定义
[ClusterGroup]:ClusterGroup为Fee中虚拟概念，⽤于关联Block及Cluster。ClusterGroup为Block的容器，⼀个或多个Block组成⼀个ClusterGroup。Fee代码以ClusterGroup为单位分配存储空间，同属⼀个ClusterGroup的所有Block共享一片存储空间。ClusterGroup中包含的Block数量需根据实际情况确定，但是⼀个ClusterGroup需分配⾄少两个Cluster。
[换页]：ClrID：簇的ID号，从1开始，数字越高表示当前簇有效，第一个有效簇所在的扇区写完后，簇的有效活动区再换到第二个簇，ID号变为2，这个换活动区的动作就叫做换页。

这⾥可以简单的评估⼀下各空间的寿命情况：
擦写次数=flash擦写次数×Cluster数量
MEFlash擦写次数为10w次、DflashSectorSize为1KB
ClusterGroup0：20个cluster 200w次
ClusterGroup1：10个cluster 100w次
ClusterGroup2：5个cluster 50w次
这⾥只是粗略的计算，实际上擦写次数还与BlockSize和Block数量有关系（同一个cluster里面可能会有多个block），Group中Block占⽤空间越⼩，擦写次数自然越多。
这里我终于也算是解决了我长久以来的一个疑问，flash的擦写寿命是10W次是flash自身的性质决定的，为什么说FEE的磨损均衡算法可以增加寿命呢，其实也是一种用空间换时间的妥协。

Fee模块记录的数据由两部分构成，分别为:
• Cluster信息：该信息描述当前该ClusterGroup当前所在Cluster(Sector)的信息，共计32Byte，固定写⼊在每个Cluster的前32Byte，Cluster擦除后第⼀次使⽤该Cluster时被写⼊。Cluster信息包括FeeCluster写⼊ID(4Byte)、Cluster起始地址（相对地址、4Byte）、Cluster⻓度(4Byte)、GroupHdr校验和（4Byte）以及Cluster有效标志(16Byte)。其中Cluster写⼊ID每次写⼊前递增1，因此当前ClusterGroup中，ID最⼤且标志有效的Cluster为当前活跃的Cluster(可执⾏Fee读、写等操作)。

• Block信息及数据：该部分数据为用户定义的Block数据及相关信息，Block数据及信息由2部分组成，包括：①用户EEPBlock数据信息(BlockHdr)，共计32Byte，其中Block编号(2Byte)、Block数据⻓度(2Byte)、BlockData(4Byte)存储地址、Hdr校验和（4Byte）、Block数据ValidFlag(16Byte)以及预留4byte。②用户FeeBlock数据。

下图是一个cluster在flash中的实际情况：

    {
        .sectorId=0,
        .sectorStartAddress=0x0,
        .sectorSize=0x200,
        .pageSize=4,
        .sectorHwStartAddress=0x1f000,
        .asyncAccess=0,
},

前4个字节是ClrID：“05 00 00 00”由于是小端存储，即ClrID为5
Start address 起始地址的相对地址：“00 00 00 00”
Cluster⻓度(4Byte) “00 02 00 00”，即0x200,也就是上面配置的 .sectorSize=0x200
校验和（4Byte） “05 02 00 00”
后面16个字节都是Cluster有效标志

从0x0001 F020、0x0001 F040、0x0001 F060、0x0001 F080、0x0001 F0A0开始的32个字节都是Block信息
可以看到其中ID为1的Block只有1份，ID为2的Block则有4份，这部分我暂时没有做深入研究。
以其中的0x0001 F020为例：
Block编号(2Byte)：1
Block数据⻓度(2Byte)：4字节
BlockData(4Byte)存储地址：F8 01 00 00 即0x000001F8(相对地址)
Hdr校验和（4Byte）：FD 01 00 00

下图是使用YCT工具中的FEE_demo的测试结果：

下面是一个典型设计案例：

需求：2K空间存储DTC
BLOCK：需要2K
CLUSTER：一个BLOCK空间，加上CLUSTER的Header标记等消耗空间，2K+，按2.5K考虑；
CLUSTER需要至少存储一份预留一份换页用，那么一个CLUSTER最小配置5K；
CLUSTER需要至少两倍空间做循环平衡磨损增加寿命，则至少需要10K空间；
SECTOR：根据BLOCK和CLUSTER分配确定需要的物理空间，再按照在PFLASH或者DFLASH空间上进行物理分配，如上需要10K空间，ME芯片方案可以全部放到Dflash空间上；

下面补充一个在flash里面的概念：
RWW （read-while-write）特性的意思是在 Flash 执行擦写命令进入 Busy 状态期间（STS 寄存器 IDLE 位变状态 0）还能否继续响应非操作区域的读访问。
如果芯片不支持 RWW，擦写操作时需要关闭全局中断。
原理：支持 RWW 的芯片 Flash 物理存储中存在多个 Block 物理块。在擦写其中一个 Block 时，可以同时读取其他的Block 数据。
同理 NRWW（No Read-While-Write）的芯片，其 Flash 物理存储中只有一个 Block，因此不能边写边读。

https://blog.csdn.net/a571338923/article/details/144507127
https://mp.weixin.qq.com/s/CmBhcX2y8RT-3zIi2o-4ZQ
《YTM32B1HA0x_RM_v1.2》
《RTD_FEE_UM》
《Fee应用笔记 V0.1》
《AN_0062_EFM_ApplicationNote_zh_review》