環保黑匣子數據存儲格式

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環保黑匣子數據存儲格式

存儲參數傳遞示意圖

 

                 表2 AT45DB321B中每個數據存儲頁格式

字節序號                   存儲內容                             占用

(0~527)                                                      字節數

0~5                        首條采樣記錄采樣時間                6

6~7                        本頁存儲時間間隔                    2

8~22                       首條采樣記錄                        15

23~37                      第2條采樣記錄                      15

…                            …                                …

503~517                     第34條采樣記錄                    15

518~527                      保留                              10

③歷史數據的存儲分兩步完成,采樣數據先寫入AT45DB321B的SRAM緩沖區,存滿一頁后先擦除主存頁后將緩沖區內容寫入(一條指令即可實現)。

④如圖4所示,數據存儲過程中設置頁指針、采樣記錄序號指針及數據存儲器滿標志,精確定位當前的存儲位置。頁指針、采樣記錄序號指針及數據存儲器存儲滿標志在時鐘芯片RAM中存有備份,掉電時仍能長期保存,系統重啟時監測儀從時鐘芯片中載入,保證數據存儲的連續性。

⑤如圖3所示,AT45DB321B電源入口處接有大容量電解電容,當系統掉電(外部電源與備用電池均失電)時,MOS管關斷,AT45DB321B進入低功耗等待狀態(只需2 電流),可長時間保持緩沖區中內容,等系統重啟時寫入其主存儲區中,防止掉電后數據丟失。

5 數據查詢、提取和清空

                 圖4 存儲參數傳遞示意圖

   上位機可采用兩種方式提取監測儀中數據:提取全部數據或提取指定時間段內的數據。監測儀接收到正確命令后,即對AT45DB321B中數據進行查詢并發送符合要求的數據。與存儲過程相對應,數據的查詢也分兩級進行:頁掃描及頁內記錄掃描。下面重點介紹指定時間段內數據的查詢過程。

5.1 根據內指針及存儲器滿標志計算出存儲器的有效存儲區

①如存儲器未滿,則有效存儲區起始頁為0,有效存儲區終止頁為當前頁指針。

②如果存儲器滿,則有效存儲區起始頁為當前頁指針,有效存儲區終止頁為當前指針加上8192(因為采用循環存儲方式)。

5.2  在有效存儲區范圍內對數據存儲器進行順序逐頁掃描

①讀取存儲頁首條采樣記錄的采樣時間,與上位機指定的起始時間比較,直至某頁時間大于上位機指定的的起始時間,將該頁指針減1作為起始頁。

 ②從新的起始頁開始順序讀取采樣記錄,計算每條采樣記錄的采樣時間,與上位機指定的起始時間和終止時間比較,如符合條件,則發送,直至某條記錄采樣時間大于上位機指定的終止時間則終止查詢過程(因采樣記錄是嚴格按時間順序存儲的)。

③需要指出的是,采樣記錄中設置本頁存儲結束標志,頁內最后一條記錄該標志置位。查詢時對讀出記錄的該標志進行判斷,如已到最后一條記錄則自動轉到下個存儲頁查詢。這樣就解決了各個存儲頁中存儲記錄條數不盡相同的問題。

如為提取全部歷史數據方式,則無需對時間進行判斷,只需對有效存儲區所有頁進行順序掃描,發送所有有效記錄即可。

5.3 上位機亦可對監測儀內歷史數據進行清空操作

這里為了減少對 的擦除操作,接收到命令后并不真正進行數據擦除,只是將頁指針、采樣記錄序號指針及數據存儲器滿標志清除,重新從首頁開始存儲數據。

6 結束語

   本文中描述的數據管理機制,在下位機未安裝任何文件操作系統的條件下,利用有限的硬件資源和存儲空間,有效地實現了強大的數據管理功能,并在環保監測儀的實際應用中得到了驗證。

 

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