專利名稱：智能測量系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)管理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種數(shù)據(jù)管理方法，特別涉及一種智能測量系統(tǒng)中單片機數(shù)據(jù)管 理方法。
背景技術(shù)：
在本發(fā)明之前，在一些智能測量系統(tǒng)中，經(jīng)常需要進行大量的數(shù)據(jù)采集和存 儲操作，以保證這些現(xiàn)場數(shù)據(jù)的可靠存儲是測控系統(tǒng)設(shè)計中的關(guān)鍵問題之一。對 基于PC機的智能儀器，這些數(shù)據(jù)可直接以DOS或Windows文件的形式存入硬 盤。但是，對于大量使用的現(xiàn)場設(shè)備都是單片機的情形，由于單片機以及用于保 存數(shù)據(jù)的芯片本身并沒有提供這種功能，而且系統(tǒng)處理速度慢、沒有操作系統(tǒng)支 持和存儲容量小等原因，根本無法進行大量的數(shù)據(jù)采集和存儲。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的就在于克服上述缺陷，設(shè)計、研制一種可使單片機建立文件系 統(tǒng)的數(shù)據(jù)管理方法。本發(fā)明的技術(shù)方案是智能測量系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)管理方法，其主要技術(shù)特征在于將可編程存儲器的存 儲空間劃分為目錄區(qū)、頁面分配區(qū)、數(shù)據(jù)區(qū)三部分，先按頁劃分，每頁再按字節(jié) 劃分，形成文件系統(tǒng)。其進一步的技術(shù)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字節(jié)，目錄區(qū)占用前面的24頁，頁面 分配區(qū)占用中間的30頁，數(shù)據(jù)區(qū)占用最后的960頁。本發(fā)明的優(yōu)點和效果在于使單片機也建立了文件系統(tǒng)的數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，進行 大量的數(shù)據(jù)采集和存儲，能更便捷高效地操作其中的數(shù)據(jù)(包括瀏覽、添加和刪 除等)，即像PC機上管理數(shù)據(jù)一樣簡單易行。具體表現(xiàn)在存儲時操作簡單。在順序存儲中，尋找空閑空間需要逐次讀出已經(jīng)存儲的數(shù) 據(jù)，直到找到空閑空間為止，數(shù)據(jù)操作量大。本方法只需要讀取目錄區(qū)和頁面分 配區(qū)即可，搜索空閑空間的效率高。刪除數(shù)據(jù)簡單。在順序存儲中，為了定位到需要刪除的數(shù)據(jù)，必須逐次讀出 存儲的數(shù)據(jù)，直到找到需要刪除物數(shù)據(jù)，再把該空閑改寫為未用狀態(tài)。本文所述 方法只需要修改目錄區(qū)和頁面分配區(qū)即可，不僅定位數(shù)據(jù)快，而且修改的工作量 很小。實現(xiàn)了數(shù)據(jù)空間的回收。順序存儲法中，在刪除的某次數(shù)據(jù)后，該數(shù)據(jù)所占 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后都存儲有 數(shù)據(jù)，但該空間的長度無法滿足一個更大長度的數(shù)據(jù)。本文所述方法利用鏈表分 配存儲空間，允許一個文件的數(shù)據(jù)非連續(xù)在座，回收的空間可以自由使用。通過讀取目錄區(qū)，用戶可以大致知道該文件中存儲的是什么數(shù)據(jù)，而順序存 儲法卻無法提供這些信息。
其它的優(yōu)點和效果將在下面繼續(xù)描述。


圖1——文件系統(tǒng)示意圖。 圖2_—應(yīng)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(nèi)部有512 頁，每一頁為128字節(jié)，任一單元的地址為16位，地址范圍為0000 0FFFFH。 它采用8引腳封裝，具有結(jié)構(gòu)緊湊、存儲容量大等特點，可以在2線總線上并接 4片芯片，特別適用于具有大容量數(shù)據(jù)存儲要求的數(shù)據(jù)釆集系統(tǒng)。本發(fā)明就是將 每一次測量的數(shù)據(jù)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字節(jié)，形成文件系統(tǒng)。按照文件系統(tǒng)的需要，把AT24C 512的全部存儲空間劃分為三部分目錄區(qū)，占用前面的24頁；頁面分配區(qū)， 占用中間的30頁；數(shù)據(jù)區(qū)，占用最后的960頁。目錄區(qū)用來存儲文件的主要信息。根據(jù)這些信息可以知道文件名、文件生成 的曰期以及文件的數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)區(qū)中的存儲首地址。文件目錄項的結(jié)構(gòu)如下文件名。文件名由6個字節(jié)構(gòu)成，按照雙BCD碼的格式存儲。文件名有采 集系統(tǒng)按照日期自動生成，前4個字節(jié)為曰期，后2個字節(jié)為序號，并由程序自 動把它們轉(zhuǎn)換成雙BCD碼。文件首地址。占用2個字節(jié)，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(shù)據(jù)頁的序號，即它對應(yīng)的鏈表的第 一個記錄項的編號。目錄區(qū)共占用24頁，由于每個文件信息只占用8字節(jié)，則在此文件系統(tǒng)中， 最多可存儲192 (24x64/8)個文件 頁面分配區(qū)記錄了數(shù)據(jù)區(qū)每一頁的分配情況。該區(qū)中每2字節(jié)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(yīng)著數(shù)據(jù)區(qū)相應(yīng)頁的使用情況。在實際應(yīng)用中， 一個文件的數(shù)據(jù)往往大于64 字節(jié)，這樣一個文件的數(shù)據(jù)區(qū)中需占用多個頁，但隨著文件的增刪，數(shù)據(jù)區(qū)的空 閑空間出現(xiàn)不連續(xù)的狀況，因而數(shù)據(jù)區(qū)的分配并不能保證連續(xù)，而是才艮據(jù)當前數(shù) 據(jù)區(qū)的使用情況來決定某一部分文件內(nèi)容應(yīng)該放在哪一頁上。為了把這些分散的
數(shù)據(jù)有機連接起來，把記錄項按照鏈表的形式組織起來，每個文件對應(yīng)著一個鏈 表，鏈表中每個結(jié)點為一個記錄項，記錄項的內(nèi)容為下一個記錄項的編號，最后 一個記錄項的內(nèi)容為0FFFFH，表示鏈表結(jié)束。把這些記錄項對應(yīng)的頁面連接起 來就構(gòu)成了一個文件的完整數(shù)據(jù)。另外，如果記錄項的內(nèi)容為0EEEEH,表示其 對應(yīng)的數(shù)據(jù)頁未分配。數(shù)據(jù)區(qū)是AT24C512最后面的960頁，其序號從0開始編號至960。數(shù)據(jù)區(qū) 作為文件數(shù)據(jù)的存儲區(qū)域，在存放之件數(shù)據(jù)時，從該區(qū)內(nèi)分配若干頁，每次存儲 一頁。如圖2所示，說明該文件系統(tǒng)如何獲取文件數(shù)據(jù)。在目錄區(qū)中根據(jù)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(qū)中的0008記錄項。才艮據(jù)文件的首地址，在頁面分配區(qū)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，可得到文件的后續(xù)記錄 項為0066、 0069,直到從0069記錄項中讀到0FFFFH。此時表示這是最后一項， 不需再繼續(xù)找后繼項了。最后，可知文件"2007062801050008"的數(shù)據(jù)分為3部分存儲在數(shù)據(jù)區(qū)中，分 別存儲在0065、 0066、 0069頁中。只要按序到數(shù)據(jù)中讀取il些中的數(shù)據(jù)，并連 接起來，就形成了該文件的全部數(shù)據(jù)。本發(fā)明要求保護的范圍并不僅僅局限于本具體實施方式
的描述。一般普通的串行電可擦除的可編程存儲器都可用于本發(fā)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(fā)明的技術(shù)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(shù)據(jù)文件化，便于對數(shù)據(jù)進行操作。
權(quán)利要求
1.智能測量系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)管理方法，其特征在于將可編程存儲器的存儲空間劃分為目錄區(qū)、頁面分配區(qū)、數(shù)據(jù)區(qū)三部分，先按頁劃分，每頁再按字節(jié)劃分，形成文件系統(tǒng)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的測量系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)管理方法，其特征在于具體的可 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字節(jié)，目錄區(qū)占用前面的24頁，頁面 分配區(qū)占用中間的30頁，凄t據(jù)區(qū)占用最后的960頁。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的測量系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)管理方法，其特征在于目錄 區(qū)包括文件名、丈件首地址，文件名由6個字節(jié)構(gòu)成，前4個字節(jié)為日期， 后2個字節(jié)為序號，按照雙BCD碼的格式存儲。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的測量系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)管理方法，其特征在于頁面 分配區(qū)中每2字節(jié)組成一個記錄項，記錄項從0開始編號至960。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的測量系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)管理方法，其特征在于數(shù)據(jù) 區(qū)為數(shù)據(jù)存儲區(qū)，序號從0至960,每次存儲1頁。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種智能測量系統(tǒng)中單片機數(shù)據(jù)管理方法。本發(fā)明是將可編程存儲器的存儲空間劃分為目錄區(qū)、頁面分配區(qū)、數(shù)據(jù)區(qū)三部分，形成文件系統(tǒng)，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字節(jié)，目錄區(qū)占用前面的24頁，頁面分配區(qū)占用中間的30頁，數(shù)據(jù)區(qū)占用最后的960頁。解決了現(xiàn)場設(shè)備單片機及保存數(shù)據(jù)的芯片系統(tǒng)處理速度慢、沒有操作系統(tǒng)支持和存儲容量小等缺陷。本發(fā)明具有使單片機建立文件系統(tǒng)的數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，進行大量的數(shù)據(jù)采集和存儲，能更便捷高效地操作其中的數(shù)據(jù)(包括瀏覽、添加和刪除等)，即像PC機上管理數(shù)據(jù)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(yōu)先權(quán)日2007年10月31日
發(fā)明者楊雪良 申請人:蘇州工業(yè)園區(qū)新大誠科技發(fā)展有限公司