乐鑫esp8266学习rtos3.0笔记第3篇: 一篇文章带你搞掂存储技术 NVS 的认识和使用,如何利用NVS保存整型、字符串、数组以及结构体。(附带demo)


  • 本系列博客学习由非官方人员 半颗心脏 潜心所力所写,仅仅做个人技术交流分享,不做任何商业用途。如有不对之处,请留言,本人及时更改。

1、 Esp8266之 搭建开发环境,开始一个“hellow world”串口打印。
2、 Esp8266之 利用GPIO开始使用按钮点亮你的“第一盏灯”。
3、 Esp8266之 利用 "软件定时器 " 定时0.5秒闪烁点亮一盏LED。
4 、Esp8266之 了解PWM,更为深入地用PWM控制一盏LED的亮度变化。
5 、Esp8266之 原生乐鑫SDK高级使用之封装Post与Get请求云端,拿到“天气预报信息”。
6 、Esp8266之 了解 SmartConfig与Airkiss一键配网,给8266配网上云端。无需把wifi名字密码写在固件里。
7 、Esp8266之 了解 softAP热点配网模式原理,仿“机智云”定义自己的热点配网模式协议。
8、 Esp8266之 你要找的8266作为UDP、TCP客户端或服务端的角色通讯,都在这了。
9、 Esp8266进阶之路第1篇: [小实战上篇]Windows系统搭建8266的本地Mqtt服务器,局域网点亮一盏LED灯。
10、 Esp8266进阶之路第2篇: [小实战下篇]Windows系统搭建8266的本地Mqtt服务器,局域网点亮一盏LED灯。
11、 Esp8266进阶之路第3篇: 8266接入阿里智能,点亮一盏LED灯,期待天猫精灵语音控制的不约而至!
12、 Esp8266进阶之路第4篇: 图文并茂学习阿里云主机搭建8266MQTT服务器,实现移动网络远程控制一盏LED。
13、 Esp8266进阶之路第5篇: 动手做个8266毕设小案例,smartConfig + MQTT协议轻松实现远程控制一盏LED。
14、 Esp8266进阶之路第6篇: esp8266的 FreeRtos系统学习的正确姿势 ------ 环境搭建、烧录。
15、 Esp8266进阶之路第7篇: esp8266的 物联网又一股清流,8266接入阿里云平台非阿里智能的SDS服务,点亮一盏LED灯。
16、 Esp8266进阶之路第8篇: esp8266的 基于Nonos移植红外线H1838,实现红外遥控器配网,远程控制一盏灯。
17、 Esp8266进阶之路第9篇: esp8266自研的快速上电开关五次 (开-关为一次) ,无需按键触发则8266进去一键配网模式。
18、 Esp8266进阶之路第10篇: esp8266 基于NONOS 实现 OTA 远程升级,实现无线“ 热修复 ”升级固件程序。
19、 Esp8266进阶之路第11篇esp8266驱动 ds18b20、dht11 温湿度传感器,采集温湿度传感器到服务器。
20、 Esp8266进阶之路第12篇深入学习esp8266的esp now模式,仿机智云做一个小网关,实现无需网络下轻松彼此连接通讯交互数据。
21、 Esp8266进阶之路第13篇浅谈 esp8266 如何在本地局域网网络情况下实现最大效率地和前端实现数据交互。
22、 Esp8266进阶之路第14篇esp8266的工程如何添加第三方静态库文件以及如何自定义文件夹,聊聊那些makeFile的事。。
23、 Esp8266进阶之路第15篇再来一波 esp8266 基于 freeRtos系统连接自己私有的服务器实现OTA远程升级,接触下 lwip的基本知识。。
24、 Esp8266进阶之路第16篇渗透学习回顾下esp8266的外置spi芯片25q系列,熟悉8266代码块在其的分布,得心应手放置图片或其他资料。
25、 Esp8266进阶之路第17篇深聊下esp8266的串口 Uart 通讯中断编程,为您准备好了 NONOS 版本 和 RTOS 系统的串口驱动文件。
26、 Esp8266进阶之路第18篇RTOS分析 MQTT 实现过程,实现移植 MQTT协议在 esp8266 rtos实时系统,可断线重连。
27、 Esp8266进阶之路第19篇跟紧脚步,用VisualStudio Code开发 esp8266 rtos SDK v3.0版本,全新的 idf 框架,节省内存模块化开发。
28、 Esp8266进阶之路第20篇教你轻松自如使用cJson在乐鑫 esp8266 如何解析一段json数据以及如何生成一段json数据。
29、 Esp8266进阶之路第21篇百万条消息免费之乐鑫esp8266使用TCP直连模式MQTT协议接入阿里云物联网平台,支持私家服务器对接支持阿里云规则引擎。
30、 Esp8266进阶之路第22篇乐鑫esp8266 SDK编程使用 IIC总线驱动 0.96寸的OLED显示屏,显示天气预报信息。
31、 Esp8266进阶之路第23篇当esp8266遇到 Html,该怎么内置网页控制设备,理清内置网页的实现过程,实现无需路由器手机也可以控制esp8266。
32、 Esp8266进阶之路第24篇细聊HmacMD5的加密方法带来的安全性,并实践在esp8266上,最大保障传输的过程的信息的安全性。
33、 Esp8266进阶之路第25篇如何优雅地像乐鑫原厂封装esp8266底层寄存器的逻辑思维,做成自己的静态库库文件,让第三方人使用?
34、 Esp8266学习rtos3.0笔记第1篇认识esp8266 Rtos 3.0 sdk 工程结构,esp8266如何向esp-idf工程靠近的,如何自定义头文件编译?
35、 Esp8266学习rtos3.0笔记第2篇你要找的基本外设功能都在这里了,包括Gpio、Pwm 和 Uart 接口使用。
35、 Esp8266学习rtos3.0笔记第3篇 一篇文章带你搞掂存储技术 NVS 的认识和使用,如何利用NVS保存整型、字符串、数组以及结构体。



一、前言;


        该来的,还是会来的!前几天的项目需要用到这个NVS存储技术,参考官网教程以及网上的一些示范,现在已经弄懂了这个NVS的使用!总的来说,比之前我们的存储API接口更为方便了!

        参考官网文章:https://blog.****.net/espressif/article/details/84749096


二、什么是NVS,和我们之前的2.0 SDK存储有什么区别?


  • 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;注意这个接口目前在 Rtos 3.0在 esp8266 和 esp32都是支持的!

    • 这里我总的一句话来说:类似eeprom一样保存和读取自定义保存在内存中。 学过 RTOS 2.0或者是NONOS的朋友都知道我们之前使用的是 spi_flash_readspi_flash_write 接口来操作的!
    • NVS无非就换了个名字,改下底层适配使得操作安全方便,命名为NVS罢了!大家不要感觉到很难!
      相信您看了我这博文,很快上手熟悉使用!


2.1 接口更加安全


  • 相比较于 spi_flash_readspi_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

2.2 接口使用接近用户习惯(打开 - 写或者读 - 应用 - 保存)


  • 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)

2.3 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.

三、其保存的位置数据在哪?


  • 要接触这个NVS,大家都想知道他的保存位置;其实这个又是另外一个学问了,需要了解下Rtos3.0 Esp8266的存储分布,这个和 2.0的完全不一样了!
  • 大家看看下面的分区表就知道了!这个分区表是可以系统生成的!也是可以自定义的!

乐鑫esp8266学习rtos3.0笔记第3篇: 一篇文章带你搞掂存储技术 NVS 的认识和使用,如何利用NVS保存整型、字符串、数组以及结构体。(附带demo)


三、使用须知!

  • 每次操作必须指定一个范围,在这范围里面就有键值对,而键值对就是我们自定义的 !
  • 这里我总结更为形象形容下:
    • 不管读写操作,都必须打开一个数据表(如果不存在系统会创建),打开后会有一个句柄返回来!之后的操作都会用这个句柄来操作数据!
    • 写操作,需要传入句柄和要写的类型的数值指针!以及您的键的名字和数值!
    • 读操作,需要传入句柄和要读的类型的指针!以及您的键的名字和要存储返回的类型变量的指针!

四、写和读整型?


  • 写:

    //NVS操作的句柄,类似于 rtos系统的任务创建返回的句柄!
    nvs_handle mHandleNvs;
    
    //注意int8_t的取值范围,根据自身的业务需求来做保存类型
    int8_t nvs_i8 = 11;

    //打开数据库,打开一个数据库就相当于会返回一个句柄
    if (nvs_open(TB_SELF, NVS_READWRITE, &mHandleNvs) != ESP_OK)
    {
        ESP_LOGE(TAG, "Open NVS Table fail");
    }

    //保存一个 int8_t
    esp_err_t err = nvs_set_i8(mHandleNvs, FILED_SELF_i8, nvs_i8);
    
    if (err != ESP_OK)
        ESP_LOGE(TAG, "Save NVS i8 error !!");
    else
        ESP_LOGI(TAG, "Save NVS i8 ok !! nvs_i8 = %d ", nvs_i8);

    //提交下!相当于软件面板的 “应用” 按钮,并没关闭面板!
    nvs_commit(mHandleNvs);
    
    //关闭数据库,关闭面板!
    nvs_close(mHandleNvs);

  • 读:
    //NVS操作的句柄,类似于 rtos系统的任务创建返回的句柄!
    nvs_handle mHandleNvsRead;
    int8_t nvs_i8 = 0;

    esp_err_t err = nvs_open(TB_SELF, NVS_READWRITE, &mHandleNvsRead);
    //打开数据库,打开一个数据库就相当于会返回一个句柄
    if (err != ESP_OK)
    {
        ESP_LOGE(TAG, "Open NVS Table fail");
        vTaskDelete(NULL);
    }
    else
    {
        ESP_LOGI(TAG, "Open NVS Table ok.");
    }

    //读取 i8
    err = nvs_get_i8(mHandleNvsRead, FILED_SELF_i8, &nvs_i8);
    if (err == ESP_OK)
        ESP_LOGI(TAG, "get nvs_i8 = %d ", nvs_i8);
    else
        ESP_LOGI(TAG, "get nvs_i8 error");

    //关闭数据库,关闭面板!
    nvs_close(mHandleNvs);
    

五、写和读字符串?


  • 写:

    //NVS操作的句柄,类似于 rtos系统的任务创建返回的句柄!
    nvs_handle mHandleNvs;
    
    //注意int8_t的取值范围,根据自身的业务需求来做保存类型
    int8_t nvs_i8 = 11;

    //打开数据库,打开一个数据库就相当于会返回一个句柄
    if (nvs_open(TB_SELF, NVS_READWRITE, &mHandleNvs) != ESP_OK)
    {
        ESP_LOGE(TAG, "Open NVS Table fail");
    }

     //自定义一个字符串
    char data[65] = {"https://xuhong.blog.****.net"};

    //保存一个字符串
    if (nvs_set_str(mHandleNvs, FILED_SELF_Str, data) != ESP_OK)
        ESP_LOGE(TAG, "Save NVS String Fail !!  ");
    else
        ESP_LOGI(TAG, "Save NVS String ok !! data : %s ", data);

    //提交下!相当于软件面板的 “应用” 按钮,并没关闭面板!
    nvs_commit(mHandleNvs);
    
    //关闭数据库,关闭面板!
    nvs_close(mHandleNvs);

  • 读:
    //NVS操作的句柄,类似于 rtos系统的任务创建返回的句柄!
    nvs_handle mHandleNvsRead;
    int8_t nvs_i8 = 0;

    esp_err_t err = nvs_open(TB_SELF, NVS_READWRITE, &mHandleNvsRead);
    //打开数据库,打开一个数据库就相当于会返回一个句柄
    if (err != ESP_OK)
    {
        ESP_LOGE(TAG, "Open NVS Table fail");
        vTaskDelete(NULL);
    }
    else
    {
        ESP_LOGI(TAG, "Open NVS Table ok.");
    }

    //读取 字符串
    char data[65];
    uint32_t len = sizeof(data);
    err = nvs_get_str(mHandleNvsRead, FILED_SELF_Str, data, &len);

    if (err == ESP_OK)
        ESP_LOGI(TAG, "get str data = %s ", data);
    else
        ESP_LOGI(TAG, "get str data error");

    //关闭数据库,关闭面板!
    nvs_close(mHandleNvs);
    

六、写和读 数组?


  • 写:

    //NVS操作的句柄,类似于 rtos系统的任务创建返回的句柄!
    nvs_handle mHandleNvs;
    
    //注意int8_t的取值范围,根据自身的业务需求来做保存类型
    int8_t nvs_i8 = 11;

    //打开数据库,打开一个数据库就相当于会返回一个句柄
    if (nvs_open(TB_SELF, NVS_READWRITE, &mHandleNvs) != ESP_OK)
    {
        ESP_LOGE(TAG, "Open NVS Table fail");
    }

     //自定义一个数组
    uint8_t group_myself[8] = {0x08, 0x07, 0x06, 0x05, 0x04, 0x03, 0x02, 0x01};

    if (nvs_set_blob(mHandleNvs, FILED_SELF_Group, group_myself, sizeof(group_myself)) != ESP_OK)
        ESP_LOGE(TAG, "Save group  Fail !!  ");
    else
        ESP_LOGI(TAG, "Save group  ok !!  ");

    //提交下!相当于软件面板的 “应用” 按钮,并没关闭面板!
    nvs_commit(mHandleNvs);
    
    //关闭数据库,关闭面板!
    nvs_close(mHandleNvs);

  • 读:
    //NVS操作的句柄,类似于 rtos系统的任务创建返回的句柄!
    nvs_handle mHandleNvsRead;
    int8_t nvs_i8 = 0;

    esp_err_t err = nvs_open(TB_SELF, NVS_READWRITE, &mHandleNvsRead);
    //打开数据库,打开一个数据库就相当于会返回一个句柄
    if (err != ESP_OK)
    {
        ESP_LOGE(TAG, "Open NVS Table fail");
        vTaskDelete(NULL);
    }
    else
    {
        ESP_LOGI(TAG, "Open NVS Table ok.");
    }

      //读取数组
    uint8_t group_myself_read[8];
    size_t size = sizeof(group_myself_read);
    err = nvs_get_blob(mHandleNvsRead, FILED_SELF_Group, group_myself_read, &size);

    if (err == ESP_OK)
    {
        ESP_LOGI(TAG, "get group_myself_read data OK !");
        for (uint32_t i = 0; i < size; i++)
        {
            ESP_LOGI(TAG, "get group_myself_read data : [%d] =%02x", i, group_myself_read[i]);
        }
    }

    //关闭数据库,关闭面板!
    nvs_close(mHandleNvs);
    

七、写和读 结构体?


  • 写:

    //NVS操作的句柄,类似于 rtos系统的任务创建返回的句柄!
    nvs_handle mHandleNvs;
    
    //注意int8_t的取值范围,根据自身的业务需求来做保存类型
    int8_t nvs_i8 = 11;

    //打开数据库,打开一个数据库就相当于会返回一个句柄
    if (nvs_open(TB_SELF, NVS_READWRITE, &mHandleNvs) != ESP_OK)
    {
        ESP_LOGE(TAG, "Open NVS Table fail");
    }
    
    //保存一个结构体
    User_Info user = {
        .name = "xuhong",
        .age = 18,
        .sex = 10};

    if (nvs_set_blob(mHandleNvs, FILED_SELF_Struct, &user, sizeof(user)) != ESP_OK)
        ESP_LOGE(TAG, "Save Struct  Fail !!  ");
    else
        ESP_LOGI(TAG, "Save Struct  ok !!  ");

    //提交下!相当于软件面板的 “应用” 按钮,并没关闭面板!
    nvs_commit(mHandleNvs);
    
    //关闭数据库,关闭面板!
    nvs_close(mHandleNvs);

  • 读:
    //NVS操作的句柄,类似于 rtos系统的任务创建返回的句柄!
    nvs_handle mHandleNvsRead;
    int8_t nvs_i8 = 0;

    esp_err_t err = nvs_open(TB_SELF, NVS_READWRITE, &mHandleNvsRead);
    //打开数据库,打开一个数据库就相当于会返回一个句柄
    if (err != ESP_OK)
    {
        ESP_LOGE(TAG, "Open NVS Table fail");
        vTaskDelete(NULL);
    }
    else
    {
        ESP_LOGI(TAG, "Open NVS Table ok.");
    }

    //读取结构体
    User_Info user;
    memset(&user, 0x0, sizeof(user));
    uint32_t length = sizeof(user);
    err = nvs_get_blob(mHandleNvsRead, FILED_SELF_Struct, &user, &length);
    if (err == ESP_OK)
    {
        ESP_LOGI(TAG, "get user Struct name = %s !", user.name);
        ESP_LOGI(TAG, "get user Struct age = %d !", user.age);
        ESP_LOGI(TAG, "get user Struct sex = %d !", user.sex);
    }


    //关闭数据库,关闭面板!
    nvs_close(mHandleNvs);
    


八、其他


  • 上面我个人把 nvs形容为一个数据库操作,先打开表,然后键值对操作!下面是我定义的一些表名和键名!这样大家更舒服上手!
//自定义一个结构体
typedef struct
{
    char name[10];
    int8_t age;
    bool sex;
} User_Info;

//数据库的表名
static const char *TB_SELF = "Tb_Self";
//保存与读取 int8_t 类型的 字段名
static const char *FILED_SELF_i8 = "int8_t_Self";
//保存与读取 字符串类型的 字段名
static const char *FILED_SELF_Str = "str_Self";
//保存与读取 数组类型的 字段名
static const char *FILED_SELF_Group = "group_Self";
//保存与读取 结构体类型的 字段名
static const char *FILED_SELF_Struct = "struct_Self";
  • 最后,看串口打印,共勉!!

乐鑫esp8266学习rtos3.0笔记第3篇: 一篇文章带你搞掂存储技术 NVS 的认识和使用,如何利用NVS保存整型、字符串、数组以及结构体。(附带demo)



  • 很多人怎么联系我一起学习进步,下面打个小小公告和干货无偿分享:

玩转esp8266带你飞、加群付费QQ群,提高门槛,不喜的朋友勿喷勿加:434878850
esp8266源代码免费学习汇总(持续更新,欢迎star):https://github.com/xuhongv/StudyInEsp8266
esp32源代码免费学习汇总(持续更新,欢迎star):https://github.com/xuhongv/StudyInEsp32