MSP430 内存溢出答案

【问题标题】：MSP430 Ram OverflowMSP430 内存溢出
【发布时间】：2015-07-23 19:35:44
【问题描述】：

MSP430G2553 只有 512 字节的 RAM 和 16KB 的 FLASH 存储器。在这个微控制器上，所有静态/全局变量都分配在 .bss 部分下的 RAM 中。所有局部变量都分配在 .stack 部分下的 RAM 中。所有动态分配的内存变量 (malloc) 都在 RAM 中的 .sysmem 部分下分配。

我需要此 MSP430 来跟踪通过 wifi 连接的设备。我有一个这样的结构：

struct dev
{
    char type[20];
    char ipAddress[13];
    char name[20];
    char status[1];
};

该结构为每个设备占用 54 字节的内存。我计划有 20 多个设备连接到这个 MSP430，并且需要有 20 个这样的结构。 20 x 54 字节 = 1080 字节。这对于 512 字节的 ram 来说显然太大了。

由于我有 16KB 的内存要使用，有什么方法可以将这些结构写入 FLASH 中？我对FLASH的理解是只读的变量。这些结构显然会被分配，所以它是读写的，我不确定是否可能。

当所有需要读写操作的变量都存储在 RAM 中时，我不太明白为什么 TI 会制造具有 16 KB FLASH 和只有 512 字节 RAM 的设备。好像很浪费空间。

我尝试在链接器文件中将这些部分 .bss/.stack/.sysmem 更改为 FLASH 并且 MSP430 不会像这样运行。我还尝试更改 RAM 和链接器文件的大小，并更改内存位置，再增加 512 个字节，但它也不会像这样运行。

我这里有什么选择吗？

【问题讨论】：

对所有内容进行编码，您不必将所有内容都保存为字符串，除了名称。
为什么需要20个字节来定义类型？ char类型可以引用256种不同的类型，具体可以在ROM（或FLASH代码）中详述，但应将该字段放在status字段旁边，或者将struct打包。无论如何char status[1] 有什么意义？
@Olaf 是同一个人使用char status[1];
@WeatherVane：很公平：-}。 PC 程序员变得赤裸裸。
...或者在指定芯片之前没有弄清楚他的系统要求的人。

标签： c flash memory struct msp430

【解决方案1】：

是的，您可以将数据写入闪存。当您想要更改数据时，会出现唯一的问题。您只能擦除大小为 512 字节的扇区。因此，您可以从闪存中取出两个闪存扇区，并在每个扇区中存储 10 个设备的数据。闪存可以像 RAM 一样读取，因此您不需要某种交换代码，只需使用指针寻址每个设备条目。最后一个问题是闪存有擦除周期的限制，这里大约是 10000 个周期。因此，您可能还需要编写代码来随着时间的推移将数据分发到不同的扇区，具体取决于预期更改的数量和所需的服务持久性。

【讨论】：

当你说扇区是 512 字节时，你指的是这个特定的微控制器还是所有微控制器？
@FiddlingBits：对于给定的 MCU，它是 512 字节，但 FUG 将其称为“段”。并非所有 Flash 设备（无论是 MCU 还是离散设备）都是如此。

【解决方案2】：

您可以在闪存/程序存储器中存储一个常量数据。如果您知道某些变量/数组在初始化后实际上并没有改变，您可以在代码中将它们声明为static const，编译器会将它们放在.text 部分中，该部分通常会进入闪存。如果您有不适合内存的动态数据......好吧。你被搞砸了，除非你能想到优化（比如在不同的时间为不同的东西重用相同的空间......）。当然，如果您的部件具有对 FLASH 写入的编程访问权限，则可以使用 FLASH 实现某种“交换”功能。但真的没那么简单。

为此：

我不太明白为什么 TI 会制造 16 KB 的设备闪存和只有 512 字节的 RAM，当所有变量需要读写操作存储在 RAM 中。好像很浪费空间。

你得到你所支付的。每个微型都有特定的应用范围。如果这个特定的微不适合您的应用程序，可能不在那个范围内。

【讨论】：

是的.. 有了这个要求和勇气，我会停在“你被搞砸了”:(
@MartinJames：没有问题，只有挑战。有时我们会觉得比平时更有挑战。
@Olaf 但有时你会输掉挑战 :)
@EugeneSh.：不，只是耐心。 :-)
@Olaf 在那种情况下，我很高兴你不是外科医生。

【解决方案3】：

您可以在此结构中释放大量额外空间。

键入type 字段可能不需要是字符数组。您可以将一组符号常量用于所有可能的类型。

IP 地址也不需要存储为字符串。假设 IPv4，您只需要四个字节。

status 不需要是大小为 1 的数组。一个简单的 char 就足够了。

所以现在你有这样的东西：

struct dev
{
    uint32_t ipAddress;   // 4 bytes
    char name[20];        // 20 bytes
    char type;            // 1 byte
    char status;          // 1 byte
};                        // 2 bytes padding, total = 28 bytes

将其中的 20 个放入 512 字节的内存中仍然不够，但你拥有的更好。

【讨论】：

美国的 PIv4 地址已经用完。对于物联网，我强烈建议实际使用 IPv6。（而char [1] 只需要char。这看起来像是用于灵活数组成员的 C99 之前的版本）。注意：MSP430 是 16 位架构。所以填充到偶数地址，而不是 32 位边界。
你还需要一个堆栈。

【解决方案4】：

老实说，您最好的选择可能是切换到功能更强大的芯片组。 MSP430 G-line 真正适用于极低功耗和低性能应用，以太网既不是这些应用（当然也不是同时多个 TCP/IP 连接！）。

至于为什么他们要制造具有巨大闪存空间和微型 SRAM 的芯片，嗯，闪存既便宜又紧凑，而 SRAM 在裸片上的空间昂贵，因此 TI 不得不做出妥协以提供该 MCU不到 1 美元。正如其他一些答案所暗示的那样，您可以使用大量闪存来编写更多代码，这些代码可以对 SRAM 中的数据进行编码/压缩/解码/解压缩。

另一种选择是使用“Wolverine”系列 MSP430 芯片之一。它们使用统一的 FRAM bank，而不是单独的 Flash 和 SRAM bank。

【讨论】：

嗯，“巨大”相对于 RAM； 32 的差异系数。