智能測量系統中的數據管理方法
2023-04-23 14:05:51 6
專利名稱：智能測量系統中的數據管理方法
技術領域：
本發明涉及一種數據管理方法，特別涉及一種智能測量系統中單片機數據管 理方法。
背景技術：
在本發明之前，在一些智能測量系統中，經常需要進行大量的數據採集和存 儲操作，以保證這些現場數據的可靠存儲是測控系統設計中的關鍵問題之一。對 基於PC機的智能儀器，這些數據可直接以DOS或Windows文件的形式存入硬 盤。但是，對於大量使用的現場設備都是單片機的情形，由於單片機以及用於保 存數據的晶片本身並沒有提供這種功能，而且系統處理速度慢、沒有作業系統支 持和存儲容量小等原因，根本無法進行大量的數據採集和存儲。 發明內容本發明的目的就在於克服上述缺陷，設計、研製一種可使單片機建立文件系 統的數據管理方法。本發明的技術方案是智能測量系統中的數據管理方法，其主要技術特徵在於將可編程存儲器的存 儲空間劃分為目錄區、頁面分配區、數據區三部分，先按頁劃分，每頁再按字節 劃分，形成文件系統。其進一步的技術方案是 .具體的可編程存儲器是64KB串行電可擦的可編程存儲器AT24C512, #其 存儲空間劃分為1024個邏輯頁，每頁64位元組，目錄區佔用前面的24頁，頁面 分配區佔用中間的30頁，數據區佔用最後的960頁。本發明的優點和效果在於使單片機也建立了文件系統的數據管理系統，進行 大量的數據採集和存儲，能更便捷高效地操作其中的數據(包括瀏覽、添加和刪 除等)，即像PC機上管理數據一樣簡單易行。具體表現在存儲時操作簡單。在順序存儲中，尋找空閒空間需要逐次讀出已經存儲的數 據，直到找到空閒空間為止，數據操作量大。本方法只需要讀取目錄區和頁面分 配區即可，搜索空閒空間的效率高。刪除數據簡單。在順序存儲中，為了定位到需要刪除的數據，必須逐次讀出 存儲的數據，直到找到需要刪除物數據，再把該空閒改寫為未用狀態。本文所述 方法只需要修改目錄區和頁面分配區即可，不僅定位數據快，而且修改的工作量 很小。實現了數據空間的回收。順序存儲法中，在刪除的某次數據後，該數據所佔 用的空間可能無法回收使用。因為回收的空間會形成碎片該空間前後都存儲有 數據，但該空間的長度無法滿足一個更大長度的數據。本文所述方法利用鍊表分 配存儲空間，允許一個文件的數據非連續在座，回收的空間可以自由使用。通過讀取目錄區，用戶可以大致知道該文件中存儲的是什麼數據，而順序存 儲法卻無法提供這些信息。
其它的優點和效果將在下面繼續描述。
圖1——文件系統示意圖。 圖2_—應用示意圖。
具體實施方式
如圖l所示，64KB串行電可擦的可編程存儲器AT24C512，它內部有512 頁，每一頁為128位元組，任一單元的地址為16位，地址範圍為0000 0FFFFH。 它採用8引腳封裝，具有結構緊湊、存儲容量大等特點，可以在2線總線上並接 4片晶片，特別適用於具有大容量數據存儲要求的數據釆集系統。本發明就是將 每一次測量的數據作為一個文件來處理，為此把AT24C512的存儲空間劃分為1 024個邏輯頁，每頁64位元組，形成文件系統。按照文件系統的需要，把AT24C 512的全部存儲空間劃分為三部分目錄區，佔用前面的24頁；頁面分配區， 佔用中間的30頁；數據區，佔用最後的960頁。目錄區用來存儲文件的主要信息。根據這些信息可以知道文件名、文件生成 的曰期以及文件的數據在數據區中的存儲首地址。文件目錄項的結構如下文件名。文件名由6個字節構成，按照雙BCD碼的格式存儲。文件名有採 集系統按照日期自動生成，前4個字節為曰期，後2個字節為序號，並由程序自 動把它們轉換成雙BCD碼。文件首地址。佔用2個字節，指示該文件分配的存儲空間位置，也即分配給 它的第 一個數據頁的序號，即它對應的鍊表的第 一個記錄項的編號。目錄區共佔用24頁，由於每個文件信息只佔用8位元組，則在此文件系統中， 最多可存儲192 (24x64/8)個文件 頁面分配區記錄了數據區每一頁的分配情況。該區中每2位元組組成一個記錄 項，共有960個記錄項(30x64/2)。記錄項從0開始編號至960,每一個記錄項 對應著數據區相應頁的使用情況。在實際應用中， 一個文件的數據往往大於64 字節，這樣一個文件的數據區中需佔用多個頁，但隨著文件的增刪，數據區的空 閒空間出現不連續的狀況，因而數據區的分配並不能保證連續，而是才艮據當前數 據區的使用情況來決定某一部分文件內容應該放在哪一頁上。為了把這些分散的
數據有機連接起來，把記錄項按照鍊表的形式組織起來，每個文件對應著一個鏈 表，鍊表中每個結點為一個記錄項，記錄項的內容為下一個記錄項的編號，最後 一個記錄項的內容為0FFFFH，表示鍊表結束。把這些記錄項對應的頁面連接起 來就構成了一個文件的完整數據。另外，如果記錄項的內容為0EEEEH,表示其 對應的數據頁未分配。數據區是AT24C512最後面的960頁，其序號從0開始編號至960。數據區 作為文件數據的存儲區域，在存放之件數據時，從該區內分配若干頁，每次存儲 一頁。如圖2所示，說明該文件系統如何獲取文件數據。在目錄區中根據文件名找到包含該文件名的目錄項，從而獲取該文件的屬性 及其首地址。如文件"2007062801050008"的日期為2007年06月28日，順序號 為0105，其首地址為0008，即頁面分配區中的0008記錄項。才艮據文件的首地址，在頁面分配區中找到0008記錄項。在該記錄項中存儲 的值為00065，可知該文件的下一記錄項為0065。同樣，可得到文件的後續記錄 項為0066、 0069,直到從0069記錄項中讀到0FFFFH。此時表示這是最後一項， 不需再繼續找後繼項了。最後，可知文件"2007062801050008"的數據分為3部分存儲在數據區中，分 別存儲在0065、 0066、 0069頁中。只要按序到數據中讀取il些中的數據，並連 接起來，就形成了該文件的全部數據。本發明要求保護的範圍並不僅僅局限於本具體實施方式
的描述。一般普通的串行電可擦除的可編程存儲器都可用於本發明，除了 AT24C512 外，還有AT24C256、 AT24C1024等24系列存儲器，也可使用25系列存儲器， 如AT25F1024、 AT25F2048、 AT25F4096等集成電路。本發明的技術方案核心就是將64KB串行電可擦的可編程存儲器AT24C512 的存儲空間劃分為多個邏輯頁，從而使測量數據文件化，便於對數據進行操作。
權利要求
1.智能測量系統中的數據管理方法，其特徵在於將可編程存儲器的存儲空間劃分為目錄區、頁面分配區、數據區三部分，先按頁劃分，每頁再按字節劃分，形成文件系統。
2. 根據權利要求1所述的測量系統中的數據管理方法，其特徵在於具體的可 編程存儲器是64KB串行電可擦的可編程存儲器AT24C512,將其存儲空 間劃分為1024個邏輯頁，每頁64位元組，目錄區佔用前面的24頁，頁面 分配區佔用中間的30頁，悽t據區佔用最後的960頁。
3. 根據權利要求1或2所述的測量系統中的數據管理方法，其特徵在於目錄 區包括文件名、丈件首地址，文件名由6個字節構成，前4個字節為日期， 後2個字節為序號，按照雙BCD碼的格式存儲。
4. 根據權利要求1或2所述的測量系統中的數據管理方法，其特徵在於頁面 分配區中每2位元組組成一個記錄項，記錄項從0開始編號至960。
5. 根據權利要求1或2所述的測量系統中的數據管理方法，其特徵在於數據 區為數據存儲區，序號從0至960,每次存儲1頁。
全文摘要
本發明涉及一種智能測量系統中單片機數據管理方法。本發明是將可編程存儲器的存儲空間劃分為目錄區、頁面分配區、數據區三部分，形成文件系統，具體的是將64KB串行電可擦的可編程存儲器AT24C512的存儲空間劃分為1024個邏輯頁，每頁64位元組，目錄區佔用前面的24頁，頁面分配區佔用中間的30頁，數據區佔用最後的960頁。解決了現場設備單片機及保存數據的晶片系統處理速度慢、沒有作業系統支持和存儲容量小等缺陷。本發明具有使單片機建立文件系統的數據管理系統，進行大量的數據採集和存儲，能更便捷高效地操作其中的數據(包括瀏覽、添加和刪除等)，即像PC機上管理數據一樣簡單易行的特點。
文檔編號G06F12/02GK101158921SQ200710134528
公開日2008年4月9日 申請日期2007年10月31日 優先權日2007年10月31日
發明者楊雪良 申請人:蘇州工業園區新大誠科技發展有限公司