本文屬于ADAS控制器開發(fā)系列。以智能前視攝像頭模塊為基礎。主要介紹下ADAS/AD ECU的存儲topic。

數(shù)據(jù)存儲與管理這個系統(tǒng)BB（Building Blocks），主要是定義控制器模塊的存儲機制。在智能前視攝像頭模塊中，一般有三個存儲位置，即MCU芯片中的RAM、片上Flash （Embedded Flash Memory）和位于MCU外部的一個大型Flash芯片。其中，片上Flash和外部大型Flash就叫做該控制器模塊的NVM。所謂NVM，即Non-volatile memory，非易失存儲器，具有非易失、按字節(jié)存取、存儲密度高、低能耗、讀寫性能接近DRAM，但讀寫速度不對稱，壽命有限。

外部大型Flash主要存儲Mobileye芯片的VFP需要運行的程序和相關數(shù)據(jù)。

片上Flash主要存儲主MCU芯片的程序和相關數(shù)據(jù)，如圖1所示的Memory Map：

圖1 片上Flash的Memory Map

如上圖所示，片上Flash包括CodeFlash、DataFlash和NVRAM三大片區(qū)域。

CodeFlash用于存儲代碼，包括BL和APP的程序代碼，以及相關的固定標定參數(shù)代碼。

DataFLash包括兩部分，空間較小的那部分存儲一些基本信息，例如制造相關信息、SBAT相關信息、TAC相關信息等。空間較大的那部分區(qū)域則是用來做模擬EEPROM。這部分區(qū)域主要有軟件層面的一個叫做KAMM（Keep-Alive Memory Manager）的模塊來管理，因此這部分空間也叫KAM（Keep-Alive Memory）空間。

NVRAM（ Non-Volatile Random Access Memory） 又叫非易失性隨機訪問存儲器，指斷電后仍能保持數(shù)據(jù)的一種RAM。

一、KAM與KAMM

KAM空間在存儲策略上采用模擬EEPROM存儲策略（也叫EED存儲策略，即EEPROM Emulation Driver，EEPROM仿真驅動器）。

而KAMM（Keep-Alive Memory Manager），則：

ECU第一次啟動時，KAMM負責將CodeFlash中對應KAM的參數(shù)數(shù)據(jù)加載到KAM區(qū)域，使KAM區(qū)域的參數(shù)有初始值。

負責將NVRAM中（正在運行的APP程序中的相關參數(shù)，以結構體形式存在）與KAM相關的數(shù)據(jù)寫入KAM中，以及將KAM中的數(shù)據(jù)按優(yōu)先權大小寫入NVRAM。需要提一點，APP程序不能改CodeFlash的，只能用Bootloader來刷寫。

負責記錄KAM的寫入/擦除次數(shù)，使其不得超過NVM（主要指片上Flash）的最大寫入/擦除次數(shù)。

二、EED策略詳解：

將KAM（Keep-Alive Memory）空間劃分成四個頁（EEPROM Block），其中Block0=Block1=16k，Block2=Block3=32k大小。

KAM采用EDD策略，因此只支持頁操作，要刪除就整個頁的刪；不能像正常Flash那樣，按位（bit）來讀、寫、刪。

這4個頁，每個頁的首地址，包含每頁的標志位，記錄該頁的狀態(tài)，一般有三種標志位：Active、Alternate和Erased。被這三種標記位標記的頁，分別稱為活動頁（Active）、備用頁（Altenate）和已擦除頁（Erased）。活動頁代表正使用（正在讀寫）的頁；備用頁代表一旦活動頁寫滿，可隨時將活動頁中的有效數(shù)據(jù)copy到該頁中，然后擦除之前的活動頁（擦的比較）。

第3條上加粗了“有效數(shù)據(jù)”四個字，為啥要將活動頁中的有效數(shù)據(jù)復制？難道有無效數(shù)據(jù)存在？？？事實上這就是FLash模擬EEPROM的精髓所在。如果是在EEPROM中存數(shù)據(jù)，那很簡單，給個地址指針，要讀要寫直接操作啊，每次寫一次，就更新一次那個地址的存儲信息就好了。比如有個參數(shù)vehiclespeed，vehiclespeed也是指針，指向指針的地址是0x1111，數(shù)值80kph，想更改為100kph，如果是EEPROM，那簡單，直接改0x1111地址的值就可以了。但是Flash想寫數(shù)據(jù)，就必須先擦除操作（先擦除后寫入原則）為了減少擦除次數(shù)（況且擦除時間很長，你也等不起啊），不想因為改一個數(shù)據(jù)的值，就擦除一次，因此設置了一個虛擬地址和數(shù)值，例如vehicle speed和80kph，當想“修改”該數(shù)值時，實際上不是真修改，而是讓虛擬地址會指向同一個頁內的、未使用的、擦除過了的區(qū)域直接進行寫操作（滿足了先擦除后寫入原則），再寫一個100kph進去。這樣不就偷懶了一次，少了一次擦寫啦。而且，老的80kph數(shù)據(jù)，和新的100kph數(shù)據(jù)都存在于該活動頁當中。不過系統(tǒng)可以智能的知道，100kph是最新數(shù)據(jù)，假如需要讀vehicle speed數(shù)據(jù)時，系統(tǒng)不會再去找那個80kph，而是直接找100kph這個數(shù)。那么這個80kph就是無效數(shù)據(jù)，100kph就是有效數(shù)據(jù)。等到這個頁都寫滿了之后，把都是最新的參數(shù)拷貝到下一個頁中，那些老的不用的數(shù)值，一次性隨著整個頁的擦寫，而消失。（PS：感覺有點像iOS中的Auto Release Pool哇！攢一坨廢數(shù)據(jù)后，一起釋放）。

圖1 DataFLash的Memory Map

圖2 外部Flash與片上FLash的比較

三、KAM數(shù)據(jù)結構

KAM的數(shù)據(jù)結構為了操作方便，一般也會按照功能邏輯上寫操作時機（Trigger timing）相似的方法進行分組，分成Type0、Type1、Type2和Type3等幾個不同的結構體，每個結構體里，封裝一組參數(shù)。當然，這里的Type0/1/2/3等結構體，跟之前的Block1/2/3/4頁沒有關系，Block1/2/3/4的大小都是16k以上級別的，而每個Type0/1/2/3結構體占用空間才1b~2kb。這些Type結構體是存儲在頁中的。

分組結構體有不同的優(yōu)先權，當幾個結構體同時需要讀寫時，會優(yōu)先處理優(yōu)先權最高的結構體。

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總結

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