ESP8266/ESP32 NVS 基本操作

原创于 2018-12-03 10:07:06 发布 · 7k 阅读

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本文详细介绍ESP8266和ESP32平台上的NVS(Non-volatile Storage)接口，解释其如何安全地存储和读取用户数据，对比spi_flash操作的优势，包括安全性、擦写均衡和使用寿命延长。并提供了NVS写入和读取数据的示例代码。

NVS 介绍

NVS: Non-volatile storage , 即将数据存储到 flash 中, 掉电或重启后数据仍然存在, flash 类似于 PC 上磁盘.
ESP8266 和 ESP32 上提供 nvs 接口给用户, 来保存和读取用户数据. 具体参考 nvs.h

nvs 更详细的说明请参考: NVS 文档

NVS 优势

接口更加安全
相比较于 spi_flash_read 和 spi_flash_write 等接口, NVS 不直接操作 address. 对于终端用户而已, 更加安全.
例如: 应用复杂一点, 容易 spi_flash_write(address, src, size) 不小心写到同一个地址, 或地址写覆盖, 而导致长时间 debug
接口使用接近用户习惯
NVS 接口类似于电脑上操作文件一样:
打开文件(nvs_open), 写文件(nvs_set_xxx), 保存文件(nvs_commit), 关闭文件(nvs_close)
打开文件(nvs_open), 读取文件(nvs_get_xxx), 关闭文件(nvs_close)
擦写均衡, 使 flash 寿命更长
NVS 在操作少量数据上, NVS 分区更大时, 擦写均衡表现的更为明显.

例如: flash 一个 sector 为 4KB, NVS 分配大小为一个 sector, 写同一个 64 Bytes 数据到 flash, 分别比较 spi_flash_xxx 和 nvs 写 64 次
- spi_flash_write: 每次写 flash 前, 需擦除 flash. 对应: 64 次擦除 flash, 64 次写 flash
- nvs: nvs 内部有擦写均衡, 有标志位记录当前有效存储. 如第一次擦除 sector, 再写 sector 0-63 Byte, 第二次写 sector 64-127 Bytes, 第 64 次(4KB/64Bytes) 写完 sector 最后一个 64 Byte. 对应: 1 次擦除 flash, 64 次写 flash
  这样 NVS 减少 64 倍擦除操作, 对 flash 寿命有较大提升.
  在 NVS 分区更大, 存储信息少时, 表现的更为明显.

NVS 写

更多参考: nvs.h

void nvs_write_data_to_flash(void)
{
    nvs_handle handle;
    static const char *NVS_CUSTOMER = "customer data";
    static const char *DATA1 = "param 1";
    static const char *DATA2 = "param 2";
    static const char *DATA3 = "param 3";

    int32_t value_for_store = 666;

     wifi_config_t wifi_config_to_store = {
        .sta = {
            .ssid = "store_ssid:hello_kitty",
            .password = "store_password:1234567890",
        },
    };

    printf("set size:%u\r\n", sizeof(wifi_config_to_store));
    ESP_ERROR_CHECK( nvs_open( NVS_CUSTOMER, NVS_READWRITE, &handle) );
    ESP_ERROR_CHECK( nvs_set_str( handle, DATA1, "i am a string.") );
    ESP_ERROR_CHECK( nvs_set_i32( handle, DATA2, value_for_store) );
    ESP_ERROR_CHECK( nvs_set_blob( handle, DATA3, &wifi_config_to_store, sizeof(wifi_config_to_store)) );

    ESP_ERROR_CHECK( nvs_commit(handle) );
    nvs_close(handle);

}

NVS 读

更多参考: nvs.h

void nvs_read_data_from_flash(void)
{
    nvs_handle handle;
    static const char *NVS_CUSTOMER = "customer data";
    static const char *DATA1 = "param 1";
    static const char *DATA2 = "param 2";
    static const char *DATA3 = "param 3";

    uint32_t str_length = 32;
    char str_data[32] = {0};
    int32_t value = 0;
    wifi_config_t wifi_config_stored;
    memset(&wifi_config_stored, 0x0, sizeof(wifi_config_stored));
    uint32_t len = sizeof(wifi_config_stored);

    ESP_ERROR_CHECK( nvs_open(NVS_CUSTOMER, NVS_READWRITE, &handle) );

    ESP_ERROR_CHECK ( nvs_get_str(handle, DATA1, str_data, &str_length) );
    ESP_ERROR_CHECK ( nvs_get_i32(handle, DATA2, &value) );
    ESP_ERROR_CHECK ( nvs_get_blob(handle, DATA3, &wifi_config_stored, &len) );

    printf("[data1]: %s len:%u\r\n", str_data, str_length);
    printf("[data2]: %d\r\n", value);
    printf("[data3]: ssid:%s passwd:%s\r\n", wifi_config_stored.sta.ssid, wifi_config_stored.sta.password);

    nvs_close(handle);
}