在本文的解决方案中，闪存被划分为多个称为数据项 的区域。每个数据项为 8 字节，包含数据、写入结束标志和标识符。标识符用于标识和区分数据，类似于变量名或虚拟地址。闪存中的两个数据项可以具有相同的标识符，但只有最新的数据项有效。由于数据项是按顺序写入的，因此可以根据位置区分旧数据项和新数据项。

执行读取操作时，会根据标识符找到相应的数据项。如果有多个具有相同标识符的数据项，则只有最新的数据项有效。执行写入操作时，输入的数据和标识符将汇编为新的数据项。因此，当用户想要更新与标识符相对应的数据项时，写入操作不会修改之前的数据项，而是继续在未使用的区域中创建新的数据项。通常，如果扇区已满，则会将对应于每个标识符的最新数据项转移到下一个扇区，然后擦除该扇区。举个极端的例子，当用户只更新与某个标识符相对应的数据时，扇区已满后，所有数据项的标识符都相同，转移操作只会转移最后一个数据项。

应当注意的是，由于扇区大小是固定的，因此单个扇区可以容纳的数据项数量是有限和固定的。为了存储更多数据项，扇区被分组到组 中。同一组中的扇区将一起擦除。当一个组已满时，最新的数据项将转移到下一个组，然后将该组擦除。图 2-1 显示了 EEPROM 仿真的结构。

为了标记组的状态，组的前 8 个字节用作标头。组的其余部分（总组大小减去标头的 8 字节大小）用于存储数据项。一个扇区中的数据项数为（扇区大小 x 一个组中的扇区数/数据项大小 - 1）。例如，如果一个组有 1 个扇区，则可以存储 127 个数据项。如果一个组有 2 个扇区，则可以存储 255 个数据项。如果一个组有 3 个扇区，则可以存储 383 个数据项。

应该强调的是，尽管用户可以使用尽可能多的不同标识符（最多等于数据项的数量），但这可能会导致频繁的转移操作和擦除操作，因此可能会增加系统开销。建议的标识符数量是最大数据项数的三分之一到一半。

共有三个用户可配置的参数，可根据应用要求在 eeprom_emulation_type_b.h 中进行配置。这些参数会影响最大数据项数和耐写次数，稍后将对此进行分析。

• 组数：至少 2 个
• 一个组中的扇区数：至少 1 个
• 扇区地址

此外，在数据项的结构中，写入结束标志用于确保数据项的写入完整性。在写入数据和标识符后，此标志设置为 0x0000。

图 2-1 EEPROM 仿真的结构

EEPROM 仿真的基本行为如图 2-2 所示。在 A 中，虽然有两个 Var3，意味着它们具有相同的标识符，但只有后一个标识符有效，因为它较新。如果读取 Var3，则读取的将是 x6 而非 x3。从 A 到 B，执行了写入操作，组 1 已满，因此将执行转移操作。在 C 中，组 2 被标记为 Receiving，因此最新的数据项转移到组 2。在 D 中，转移后，组 2 更新为 Active。组 1 被标记为“Erasing”并等待擦除。擦除操作仅在用户调用相应函数时执行。

用户可以根据需要选择合适的擦除时间。应该注意的是，不及时擦除将导致试图向有残留数据的扇区写入数据。这可能会导致数据损坏。

图 2-2 EEPROM 仿真的基本行为