專利名稱：一種用于復(fù)雜環(huán)境下高頻率存取信息的設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及ー種信息存儲技術(shù)，屬于計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)存儲領(lǐng)域，尤其涉及ー種用于復(fù)雜環(huán)境下高頻率存取信息的設(shè)備。
背景技術(shù)：
生活在今天的信息社會中，數(shù)據(jù)存儲保護(hù)是ー種十分普遍的應(yīng)用。通常，軟件運(yùn)行后會保留客戶的ー些信息或配置，這時(shí)需要將配置或信息保存到存儲設(shè)備上供下次重新啟動時(shí)再從存儲設(shè)備上讀取，這就需要存儲讀取數(shù)據(jù)較快，能夠有效長期保存數(shù)據(jù)的存儲器。特別是在一些復(fù)雜環(huán)境下所進(jìn)行的存儲工作，例如在汽車、輪船或飛機(jī)上，由于存在較大的震動等復(fù)雜環(huán)境，對數(shù)據(jù)的存儲就提出了更高的要求，特別是在這些復(fù)雜環(huán)境下 進(jìn)行頻繁的存取信息時(shí)，存儲器的防震功能必須十分完善。目前較常用的存儲設(shè)備一般是機(jī)械硬盤，但是，機(jī)械硬盤對工作環(huán)境要求較高，不能有較大震動或過高的溫度，特別是在震動環(huán)境進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲時(shí)，容易造成硬盤損壞，因此難以適用在復(fù)雜環(huán)境下的少量配置信息的數(shù)據(jù)存儲。對此，很多商家推出了用FLASH，SD卡等閃存設(shè)備，甚至是目前較為流行的固態(tài)硬盤，這些以閃存為存儲介質(zhì)的設(shè)備雖然相比機(jī)械硬盤有著較好的防震性能，但是，其缺點(diǎn)是存儲次數(shù)有限，一般擦寫在幾萬次左右，不能有高頻率的存儲操作，進(jìn)ー步地，與機(jī)械硬盤相比，閃存的價(jià)格成本過高。因此，提供一種能夠在經(jīng)常震動的環(huán)境下進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲讀取的存儲設(shè)備就顯得尤為重要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種可靠、低成本、復(fù)雜度較低的存儲設(shè)備，能夠在復(fù)雜環(huán)境下長期使用，解決傳統(tǒng)設(shè)備無法在高震動或高溫度環(huán)境下進(jìn)行存儲工作的難題。針對現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明提供了一種用于復(fù)雜環(huán)境下的高頻率信息存取設(shè)備，其中，單片機(jī)和閃存組成的存儲單元；供電選擇器，其輸入端通過兩個(gè)ニ極管分別連接電池與電源，其輸出端連接所述單片機(jī)的電源輸入端，所述ニ極管的所述電池的電壓小于所述電源電壓，當(dāng)電源電壓正常時(shí)，所述單片機(jī)以電源作為電能輸入源進(jìn)行信息存儲工作，當(dāng)電源無法供電時(shí)，所述單片機(jī)以電池作為電能輸入源進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)，將信息存儲到閃存。上述的高頻率信息存取設(shè)備，其中，一接受信息輸入的數(shù)據(jù)緩沖器，其輸出端連接所述單片機(jī)的信息輸入端，所述數(shù)據(jù)緩沖器中包括一使能腳，當(dāng)所述使能腳接收低電平吋，所述數(shù)據(jù)緩沖器控制所述單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)信息的讀寫。上述的高頻率信息存取設(shè)備，其中，所述單片機(jī)還包括ー電源檢測腳，所述電源檢測腳連接所述電源輸出端，用以檢測所述電源電壓是否正常。上述的高頻率信息存取設(shè)備，其中，至少包括如下任ー種裝置連接所述數(shù)據(jù)緩沖器的輸入端GPS模塊；
藍(lán)牙模塊。上述的高頻率信息存取設(shè)備，其中，所述電池為鋰ニ氧化錳紐扣電池。上述的高頻率信息存取設(shè)備，其中，所述兩個(gè)ニ極管為兩肖特基ニ極管。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是，可以在高強(qiáng)度震動或高溫的復(fù)雜環(huán)境下進(jìn)行高頻率的數(shù)據(jù)存取，同時(shí)，由于避免了對FLASH的持續(xù)讀寫，大大提高了本發(fā)明的使用壽命。在成本上，相比固態(tài)硬盤有著極大的優(yōu)勢。


圖I示出了根據(jù)本發(fā)明的，一種用于復(fù)雜環(huán)境下高頻率存取信息的設(shè)備的各部件連接關(guān)系不意 圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的，一種用于復(fù)雜環(huán)境下高頻率存取信息的設(shè)備的供電部分電路 圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的，一種用于復(fù)雜環(huán)境下高頻率存取信息的設(shè)備的監(jiān)控部分電路 圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的，一種用于復(fù)雜環(huán)境下高頻率存取信息的設(shè)備的數(shù)據(jù)緩沖部分電路 圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的，一種用于復(fù)雜環(huán)境下高頻率存取信息的設(shè)備的單片機(jī)電路連接示意圖；以及
圖6示出了根據(jù)本發(fā)明的，一種用于復(fù)雜環(huán)境下高頻率存取信息的設(shè)備的信息獲取裝置的連接示意圖。
具體實(shí)施例方式圖I示出了根據(jù)本發(fā)明的，一種用于復(fù)雜環(huán)境下高頻率存取信息的設(shè)備的各部件連接關(guān)系示意圖。具體地，包括紐扣電池101，電源102，供電選擇器201，單片機(jī)301，閃存302，監(jiān)控器401，數(shù)據(jù)緩沖器501以及GPS模塊601。其中，單片機(jī)301和閃存302作為存儲單元用于存儲數(shù)據(jù)信息，單片機(jī)301的電源輸入端連接由紐扣電池101，電源102以及供電選擇器201組成的供電選擇電路，監(jiān)控器401連接單片機(jī)301，保證單片機(jī)301正常工作，GPS模塊601作為數(shù)據(jù)采集裝置通過數(shù)據(jù)緩沖器501連接單片機(jī)301。進(jìn)ー步地，供電選擇器201在電源102正常工作時(shí)，用電源102為單片機(jī)301供電，在電源102斷電時(shí)，采用紐扣電池101為單片機(jī)301供電。優(yōu)選地，閃存302與單片機(jī)301之間可以通過I2C總線連接，當(dāng)電源102斷電時(shí)，單片機(jī)301將數(shù)據(jù)信息存儲在閃存302上，用紐扣電池101供電進(jìn)入待機(jī)模式。圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的，一種用于復(fù)雜環(huán)境下高頻率存取信息的設(shè)備的供電部分電路圖。具體地，包括ニ極管Dl和ニ極管D2，電容Cl以及電阻R305，所述供電電路的輸入端為電源DV33和電池BTl，輸出端連接電池電源端V_BAT和供電端V_RTC，ニ極管Dl —端連接電源DV33，一端連接所述供電電路輸出端，ニ極管D2 —端連接電池BTl，一端連接所述供電電路輸出端，所述電阻R305連接在電池電源端V_BAT和供電端V_RTC之間，電容Cl連接在所述兩ニ極管和電路輸出端之間，起濾波作用。
在一個(gè)優(yōu)選例中，ニ極管Dl和ニ極管D2為肖特基ニ極管，本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，采用肖特基ニ極管可提高低壓、大電流整流(或續(xù)流)電路的效率。電池BTl采用鋰ニ氧化錳紐扣電池，其電壓為3V，所述電源DV33大于所述電池電壓。在所述供電電路正常工作吋，ニ極管Dl導(dǎo)通，所述單片機(jī)由電源DV33供電，當(dāng)電源DV33斷電時(shí)，ニ極管D2導(dǎo)通，所述單片機(jī)由電池BTl供電，當(dāng)所述單片機(jī)由電池BTl供電時(shí)，耗電約為I uA，本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，電池BTl可以在如此低的耗電情況下，可以使用數(shù)十年，極大地提高了本發(fā)明的使用壽命。圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的，一種用于復(fù)雜環(huán)境下高頻率存取信息的設(shè)備的單片機(jī)電路連接示意圖。如圖所示，單片機(jī)U2為ー包含F(xiàn)LASH存儲介質(zhì)的混合信號處理器，其2腳為電源端，連接圖2實(shí)施例所述的供電端V_RTC，7腳位重置腳，其用于重置所述單片機(jī)，其中，所述單片機(jī)的11腳和12腳為數(shù)據(jù)線SDA和時(shí)鐘SCL，構(gòu)成的串行總線I2C總線，其用于連接其他存儲器進(jìn)行發(fā)送和接收數(shù)據(jù)，進(jìn)一歩地，如圖所示，所述單片機(jī)的14腳通過ー 電阻R24連接電源DV33，用以檢測電源DV33是否正常供電，17腳為看門狗信號輸出端，用于定時(shí)向看門外部硬件看門狗發(fā)送清除信號，
本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，通過單片機(jī)中的FLASH作為存儲介質(zhì)，使得所述單片機(jī)在本發(fā)明中起內(nèi)存的作用，其優(yōu)點(diǎn)是內(nèi)部FLASH的讀寫速度遠(yuǎn)大于外部FLASH讀寫速度，能更快的完成數(shù)據(jù)信息的存儲。圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的，一種用于復(fù)雜環(huán)境下高頻率存取信息的設(shè)備的監(jiān)控部分電路圖。具體地，通過ー看門狗芯片實(shí)現(xiàn)，如圖所示，芯片U5為ー看門狗芯片，其I腳為人工復(fù)位輸入腳，2腳連接電源，3腳接地，4腳通過ー電阻連接電源DC33，監(jiān)測電壓輸入，5腳懸空，6腳為看門狗輸入腳，7腳為復(fù)位輸出，8腳為看門狗輸出信號腳，進(jìn)ー步地，芯片U5的7腳連接芯片U6的信號輸入6腳，芯片U6的輸出4腳通過一二極管連接上述圖3中所示的單片機(jī)U2的復(fù)位信號輸入7腳。其中，芯片U5為MAX706看門狗芯片，芯片U6型號為SN74LVC，本領(lǐng)域技術(shù)人員可結(jié)合現(xiàn)有技術(shù)實(shí)現(xiàn)所述看門狗芯片控制所述單片機(jī)復(fù)位，在此不予贅述。結(jié)合圖2，圖3，圖4，當(dāng)電源正常工作時(shí)，單片機(jī)中的FLASH起數(shù)據(jù)存儲的功能，在具體實(shí)施例中，數(shù)據(jù)信息定義為no_init類型，在電源掉電時(shí)，看門狗產(chǎn)生復(fù)位信號給所述單片機(jī)，所述單片機(jī)使用所述電池供電。所述no_init類型數(shù)據(jù)信息在單片機(jī)復(fù)位時(shí)不變。圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的，一種用于復(fù)雜環(huán)境下高頻率存取信息的設(shè)備的數(shù)據(jù)緩沖部分電路圖。在一個(gè)優(yōu)選例中，所述數(shù)據(jù)緩沖電路包括兩個(gè)具有三態(tài)輸出的單路總線緩沖器閘，本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，單路總線緩沖器在總線傳輸中起數(shù)據(jù)暫存緩沖的作用。具體地，如圖所示的芯片U44和芯片U7型號均為SN74LVC系列，芯片U44的I腳為使能腳，控制芯片U44是否根據(jù)輸入信息輸出工作，2腳為輸入端，其用于接收數(shù)據(jù)，3腳接地，4腳為輸出端，連接圖2所示單片機(jī)的16腳MCU430_RX，5腳連接電源。所述芯片的使能腳輸入為O時(shí)有效，4腳能夠輸出信號。圖6示出了根據(jù)本發(fā)明的，一種用于復(fù)雜環(huán)境下高頻率存取信息的設(shè)備的信息獲取裝置的連接示意圖。具體地，芯片Ul為ー GPS模塊，如圖所示的GPS模塊型號為LEA-5A，其中，所述GPS模塊的3腳為輸出腳GPS_TXD，連接上述圖5所示示意圖的芯片U44的2腳，19腳為連接一有源天線FBl，所述GPS模塊將衛(wèi)星信號獲取后通過3腳輸出，實(shí)現(xiàn)了信息獲取的過程。本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，GPS模塊為本發(fā)明所優(yōu)選采用的信息獲取裝置，本發(fā)明的存儲設(shè)備的數(shù)據(jù)信息還可以通過其他途徑獲取，例如，通過藍(lán)牙，GPRS等通信設(shè)備，在此不予贅述。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施本發(fā)明的應(yīng)用中，尤其適用于實(shí)時(shí)記錄數(shù)據(jù)的用途，例如，在車載里程統(tǒng)計(jì)計(jì)算行駛路程時(shí)，需要對汽車行進(jìn)的位移做實(shí)時(shí)的計(jì)算存儲，因此，作為存儲單元之一的單片機(jī)提供存取接口供軟件調(diào)用存取用戶信息和配置信息，用戶程序在運(yùn)行中，定時(shí)調(diào)用單片機(jī)接ロ存儲信息，當(dāng)設(shè)備關(guān)機(jī)或設(shè)備電源中斷時(shí)，單片機(jī)自動切換電池供電，同時(shí)保存參數(shù)到flash，當(dāng)設(shè)備重新上電時(shí)，單片機(jī)切換到電源供電，軟件重啟動后向單片機(jī)讀取配置信息。單片機(jī)在電池供電時(shí)耗電極低luA，可以忽略不計(jì)(I個(gè)3v紐扣電池可以供電十幾年)，如此對flash的讀寫操作大大降低，由于不采用機(jī)械硬盤，對設(shè)備工作環(huán)境要求大大降低。結(jié)合上述實(shí)施例，在本發(fā)明的使用環(huán)境為嵌入式車載DVR系統(tǒng)時(shí)，該系統(tǒng)提供車載視頻保存、車輛行駛里程計(jì)算等功能。我們在對里程計(jì)算時(shí)使用到了本發(fā)明，在里程計(jì)算吋，GPS毎秒上報(bào)當(dāng)前車輛經(jīng)緯度坐標(biāo)，通過坐標(biāo)我們可以計(jì)算車輛行駛位置以及計(jì)算總里程，由于設(shè)備隨時(shí)會被中斷供電，而且車載設(shè)備運(yùn)行時(shí)車輛震動較大，對硬盤的高頻率讀寫極有可能導(dǎo)致硬盤損壞，而直接讀寫flash，毎秒一次的存儲操作，flash的使用壽命很可能不超過一周。根據(jù)本發(fā)明，軟件將毎次計(jì)算的里程、速度、坐標(biāo)等信息毎秒送單片機(jī)保存，當(dāng)車載DVR供電停止時(shí)才寫入flash，車輛的里程等信息不會丟失，當(dāng)DVR重新啟動時(shí)，可以立即恢復(fù)總里程的計(jì)算。完美解決了硬盤和flash的不足，提高了數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性。以下詳細(xì)說明了本發(fā)明的實(shí)施流程正常上電時(shí)，因?yàn)殡娫措妷焊哂诩~扣電池電壓，因此單片機(jī)使用電源供電；掉電后，看門狗會產(chǎn)生復(fù)位信號給單片機(jī)，單片機(jī)復(fù)位，同時(shí)單片機(jī)轉(zhuǎn)而使用紐扣電池供電；里程變量在單片機(jī)內(nèi)部定義為no_init類型，復(fù)位情況數(shù)據(jù)不變；單片機(jī)復(fù)位后，通過其14腳檢測電源是否正常，如果不正常，則把no_init變量存到閃存，然后轉(zhuǎn)入stand_by模式，單片機(jī)的stand_by模式消耗功率IuA左右,可以忽略不計(jì)，如果電源正常，那么應(yīng)該是正常上電，則進(jìn)入正常工作模式；下次正常上電時(shí)，復(fù)位芯片會產(chǎn)生復(fù)位信號，將單片機(jī)重新復(fù)位，退出stand by模式
以上對本發(fā)明的具體實(shí)施例進(jìn)行了描述。需要理解的是，本發(fā)明并不局限于上述特定實(shí)施方式，其中未盡詳細(xì)描述的方法和處理過程應(yīng)該理解為用本領(lǐng)域中的普通方式予以實(shí)施；本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在權(quán)利要求的范圍內(nèi)做出各種變形或修改，這并不影響本發(fā)明的實(shí)質(zhì)內(nèi)容。權(quán)利要求
1.一種用于復(fù)雜環(huán)境下的高頻率信息存取設(shè)備，其特征在于，單片機(jī)和閃存組成的存儲單元；供電選擇器，其輸入端通過兩個(gè)ニ極管分別連接電池與電源，其輸出端連接所述單片機(jī)的電源輸入端，所述ニ極管的所述電池的電壓小于所述電源電壓，當(dāng)電源電壓正常吋，所述單片機(jī)以電源作為電能輸入源進(jìn)行信息存儲工作，當(dāng)電源無法供電時(shí)，所述單片機(jī)以電池作為電能輸入源進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)，將信息存儲到閃存。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的高頻率信息存取設(shè)備，其特征在于，一接受信息輸入的數(shù)據(jù)緩沖器，其輸出端連接所述單片機(jī)的信息輸入端，所述數(shù)據(jù)緩沖器中包括一使能腳，當(dāng)所述使能腳接收低電平時(shí)，所述數(shù)據(jù)緩沖器控制所述單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)信息的讀寫。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的高頻率信息存取設(shè)備，其特征在于，所述單片機(jī)還包括一電源檢測腳，所述電源檢測腳連接所述電源輸出端，用以檢測所述電源電壓是否正常。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高頻率信息存取設(shè)備，其特征在于，至少包括如下任ー種裝置連接所述數(shù)據(jù)緩沖器的輸入端 GPS模塊； 藍(lán)牙模塊。
5.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的高頻率信息存取設(shè)備，其特征在于，所述電池為鋰ニ氧化錳紐扣電池。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的高頻率信息存取設(shè)備，其特征在于，所述兩個(gè)ニ極管為兩肖特基ニ極管。
全文摘要
本發(fā)明提供一種用于復(fù)雜環(huán)境下的高頻率信息存取設(shè)備，包括以單片機(jī)和閃存組成的存儲單元，其中，還包括供電選擇器，其輸入端連接分別通過二極管連接電池與電源，其輸出端連接所述單片機(jī)的電源輸入端；監(jiān)控器，通過其信號接收端連接單片機(jī)的信號輸出端監(jiān)視所述單片機(jī)是否非正常工作，通過其復(fù)位信號輸出端連接所述單片機(jī)的復(fù)位引腳控制所述單片機(jī)是否復(fù)位；數(shù)據(jù)緩沖器，其輸入端連接信息獲取裝置，其輸出端連接所述單片機(jī)的信息輸入端。所述存取的信息作為no_init類型存儲在所述單片機(jī)內(nèi)。本發(fā)明相比機(jī)械硬盤特別適用于高強(qiáng)度震動的環(huán)境的應(yīng)用。
文檔編號G11B33/08GK102646439SQ20111004150
公開日2012年8月22日 申請日期2011年2月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月21日
發(fā)明者俞國民, 宗良, 王偉君, 王洪波 申請人:上海訊壘網(wǎng)絡(luò)科技有限公司