便携式大容量数据实时监测存储设备
随着测试技术的发展,测试系统的采集速度、处理能力和存储容量逐渐成为衡量其性能的重要指标。作为现代测试系统的一个重要发展方向,大容量存储系统的应用越来越广泛。例如,在一些特定应用场合,并不需要对数据进行实时处理和显示,只是记录下原始数据,将其作为一个“黑匣子”,为后端处理做准备。如果在系统中选择一种与PC机兼容的存储器,而且将数据按操作系统可以识别的格式管理,就可以利用PC机中的各种应用软件,更为方便地进行后端数据处理。广州市乐诚电子科技有限公司作为专业的嵌入式应用开发商和方案提供商,针对行业用户的不同需求,提供高性价比的系统设计,帮助用户实现最优的便携式数据监控存储解决方案。
系统构成及基本工作原理
为实现系统高可靠性、高效率的工作,采用基于ARM架构的高性能32位嵌入式微处理器作为系统的管理核心,通过与高效的嵌入式操作系统相结合,采用独特的动态内存分配算法,以此管理文件系统对内存的消耗和释放,提高数据的传输效率,避免数据丢失,实现监控数据的可靠存储。
基于CF卡的数据存储文件格式。它结构简单,稳定可靠,存储速率快,又要兼容PC机的文件管理系统,从而能够大大简化后端数据的分析和处理简化FAT32格式。实践证明了,该格式操作简单、执行效率高、稳定可靠且可为Windows操作系统所识别,适合大容量存储系统应用。更多资料百度“LCW数据存储器”。
简化FAT32格式建立方法
所谓简化FAT格式,也就是FAT文件系统的一种简化形式。这种格式结构简单,却可以为DOS或Windows操作系统轻松识别。在实际应用中,它对系统的总体要求不高,而且操作较简单,有事半功倍的效果。
简化FAT格式的具体建立方法如下:
1) 对CF卡进行FORMAT格式化(选择FAT文件系统)。
2) 在根目录下建立一个或多个文件,文件大小视存储数据量而定,要比数据量稍大。
3) 找出每个文件的数据区物理扇区起始地址。
4) 在文件数据区第一个扇区中记录下该文件的信息,与FDT表中所需的信息一样。
5) 从文件数据区第二个扇区开始存储数据,存储长度不能超过2)中所建立的文件大小。
用此方法建立的各个数据文件都是简化FAT格式的。在大容量存储系统中,采用此方法管理CF卡中的文件,具有以下的优点:
1) 访问简单
对一个简化FAT格式的文件进行访问,只是对其数据区进行访问,省去了对FAT表和FDT表的访问。
2) 文件系统完善
简化FAT格式也是一个完善的文件系统,它包含了所有的文件信息,例如文件大小、文件建立日期和文件属性等。
3) 数据存储速率高
简化FAT格式的文件,是在对CF卡进行FORMAT格式化之后建立的。在文件建立之后,其FDT表和FAT表都没有改变过,因此文件的数据区扇区是连续的。这样在进行数据存储时,只是在连续的数据扇区中进行,也就避免了扇区物理地址的不断跳转,从而大大提高了数据的存储速率。
当检测到有串口数据,系统自动在SD/TF卡上创建一个事先定义好的文件夹,目录下生成一个存储数据文件,进行实时数据存储。文件夹名称可通过配置软件自定义命名,例如2011年的数据,文件夹名称可以定义为20111001;数据存储文件为.TXT文创建,自动编号,不重复覆盖,便于文件管理。件,系统自动
由于数据采集系统的限制和具体环境的要求,便携式RS232/485数据存储必需适合长期无人值守、速度快、通用性好。为了能够长期进行数据存储除了采用更大容量的SD/TF卡外,如果几G甚至几十G的数据同时存储在同一个文件中,这样大量的数据后端分析和处理必定会给我们造成巨大的麻烦,因此要求便携式数据存储的FAT32文件系统的处理更加完善、更加智能化。这就需要探索一种更好的文件管理方式,经过多次的实验与尝试,采用定时创建数据存储文件进行存储,有利于对数据进行更有效的管理,更好的分析处理。例如:假定用户通过配置软件设置间隔24个小时即一天(根据用户设备具体的存储数据量大小情况决定时间)创建一个数据储存文件,那么N天后,文件夹20111001下将自动创建有N个TXT文件分别为0001.TXT、0002.TXT……N.TXT,各个时段的数据将完整的保存在相对应的文件中,不丢失任何字节。
硬件接口设计:
a 提供RS232/485接口,支持2400~115200宽范围波特率。串口全透明数据传输,无需传输协议,透明保存用户的数据,100%可靠存储,支持高达14K 字节/秒的数据储存能力。
b具有USB拷贝数据功能,U盘式管理,高速USB2.0接口; USB自动识别,无需安装驱动.
C 支持电池供电,功耗小,便于携带。
耐震动设计:
无论是在存储管道在线检测数据,还是无人航载信息黑匣子都需要数据存储设备具有一定强度的耐震动能力,对此硬件设计上采用自锁式卡座,内嵌存储卡,具有防震功能;避免由于意外使存储卡与卡座接触不良,而造成数据无法储存。
蜂鸣器报警功能:
对于重要数据,丢失数据给我们带来的损失是惨痛的,系统软件设计了系统出错报警。系统上电后,首先对SD/TF卡进行初始化,初始化成功蜂鸣器响一下,说明系统运行正常;蜂鸣器长响为出错报警。
应用场合
* 需要大容量本地数据存储的数据采集与监控系统;
* 各种车载、舰载、机载大容量数据记录仪,如“黑匣子”等;
* 公共安全、公共交通等信息查询系统;
*各类仪器仪表以及数据采集设备对重要数据进行备份或移动存储;
结束语
利用PC机在数据处理与分析中的种种优势,选择CF卡这一PC机常用的移动存储设备作为大容量存储器设计大容量存储系统,提出了CF卡中数据管理的新型格式——简化FAT32格式,并对这种数据格式的优点与合理性进行了详细分析,最后通过实际应用验证了这种数据格式的合理性。
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