专利名称：仪表内数据备份到cf电子盘的装置及其方法
技术领域：
本发明涉及一种数据储存、备份的装置及其方法，特别是一种用在无纸记录仪中，通过微处理器单片机将其内部储存的数据高速备份到CF电子盘的仪表内数据备份到CF电子盘的装置及其方法。
背景技术：
数据记录仪表广泛地应用于工业、医疗、军事等各领域中。这种记录仪的内存大都采用FLASH闪存或者SRAM储存器，受记录仪内控制单元单片机扩展能力的限制，以及从记录仪表制造成本考虑，仪表内部FLASH闪存或者SRAM储存器的容量不可能做得很大，通常在几百K到几M之间。当仪表的内部储存空间存满后，前面的数据就会被删除或覆盖，如果用户需要保留这些数据，就需要将这些数据备份到仪表的外部储存器中。
目前，数据记录仪常用的外部储存器有软盘、硬盘等等。所以现有的数据记录仪外壳的面板上均带有翻板，内装有软驱。软盘记录量小，硬盘操作麻烦；而且这两种储存器都带有机械装置，体积大，还容易出故障，不适合用在一般有较大干扰、粉尘和震动的工业现场，以及要求数据保存可靠性高的场合。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种能克服现有的用软盘、硬盘存储、备份记录仪表内数据的不足，用微处理器单片机控制将仪表内数据快速备份、存储到容量大、体积小、无机械装置、数据保存可靠性高的CF电子盘中的仪表内数据备份到CF电子盘的装置及其方法。
本发明解决上述问题所采用的技术方案是该仪表内数据备份到CF电子盘的装置，包括微处理器、闪存，其结构特点是还包括静态储存器、锁存器、地址锁存器、可编程逻辑器件、CF电子盘插座和CF电子盘，微处理器的数据和地址线分别和静态储存器、闪存、锁存器、地址锁存器、可编程逻辑器件、CF电子盘插座相连，可编程逻辑器件的输出脚和CF电子盘插座相连，CF电子盘插入CF电子盘插座中。
本发明所述的微处理器采用WINBOND78E516芯片，静态储存器采用RAM628128芯片，闪存采用FLASH WINBOND29C040芯片，锁存器采用74HC377芯片，地址锁存器采用74HC573芯片，可编程逻辑器件采用GAL16V8芯片。
本发明所述的CF电子盘插座的OE脚接微处理器的RD脚，WE脚接微处理器的WR脚，D00-D07脚和微处理器的八根数据线相连、D08-D15脚悬空，A01-A02脚和微处理器的三根地址线相连、其它地址线接地，CE2、IORD、IOWR、REC脚接高电平，CSEL、RESET脚接地，其它接头悬空，CE脚和可编程逻辑器件的输出14脚相连。
本发明所述的CF电子盘插座固定在仪表内部的主板上。
本发明解决上述问题所采用的技术方案还可以是该仪表内数据备份到CF电子盘的方法，其特点是所述的数据备份方法的操作步骤如下，a、将CF电子盘插入CF电子盘插座；b、通过仪表面板上的操作键进入数据备份操作，并选择备份目标文件；c、通过操作键，用微处理器检查CF电子盘的状态；d、通过操作键，按扇区读取闪存内数据，逐扇区写入CF电子盘内；e、当备份量达到100％后，按键离开，将CF电子盘从CF电子盘插座中拔出。
本发明所述的按扇区读取仪表闪存内数据，逐扇区写入CF电子盘内的步骤操作过程如下，a、选通闪存FLASH的地址首地址，微处理器的监控程序通过总线直接读取512字节闪存内数据，写入静态储存器的缓冲中；b、微处理器的监控程序把静态储存器缓冲中512字节数据，连续写入CF电子盘内的一个扇区；c、将CF电子盘扇区地址+1，闪存地址+512字节，重复“a”、“b”操作，直至显示屏显示备份量达到100％。
本发明所述的CF电子盘内单元地址为数据寄存器OE000H、地址寄存器OE004H-OE006H、状态寄存器OE007H系READ命令选中，命令寄存器OE007H系WRITE命令选中，CF电子盘写一个扇区的操作为，
a、读CF电子盘的状态寄存器；b、先低位、后高位送CF电子盘的地址寄存器三字节LBA地址，即逻辑块地址；c、往CF电子盘的命令寄存器里写命令30H；d、读CF电子盘的状态寄存器，若“写命令发送不成功”，则返回此操作，若“写命令发送成功”，则读静态储存器缓冲内的512字节数据，连续往CF电子盘数据寄存器里写入，直至该扇区写完。
本发明与现有技术相比，具有以下有益效果1、该仪表内数据备份到CF电子盘的装置硬件结构简单，CF电子盘插座J1固定在仪表内部的主板上，装置所用的模块直接装在仪表内，制造、维护、使用都方便，而且所用芯片少、功耗低。2、该备份装置采用CF电子盘来储存数据，储存容量大，从几十M到几个G，而且CF电子盘系电子储存器，无机械结构，体积小，数据保存可靠性高，不易出错、丢失，可以作为仪表的一个部件在工业现场使用。3、该仪表内数据备份到CF电子盘的方法，能快速备份仪表数据，且通过仪表外壳上的操作键及显示屏操作直观、简单。
图1为本发明数据备份到CF电子盘的装置的电路原理图。
图2为本发明数据备份显示屏操作画面示意图。
图3为本发明数据备份操作键盘示意图。
图4为本发明数据备份流程图。
图5为本发明数据备份写一个扇区的流程图。
具体实施方案本发明仪表内数据备份到CF电子盘的装置实施例结构，参见图1。该仪表内数据备份到CF电子盘的装置，包括微处理器U1、静态储存器U2、闪存U3、锁存器U4、地址锁存器U5、可编程逻辑器件U6、CF电子盘插座J1和CF电子盘。微处理器U1的数据和地址线分别和静态储存器U2、闪存U3、锁存器U4、地址锁存器U5、可编程逻辑器件U6、CF电子盘插座J1相连，可编程逻辑器件U6的输出脚和CF电子盘插座J1相连，使用时，CF电子盘插入CF电子盘插座J1中。
该装置直接装在仪表内，CF电子盘插座J1固定在仪表内部的主板上。该仪表采用抽屉式表头，CF电子盘插拔很方便，仪表的面板上还设置有显示屏和操作键，参见图2、图3。
实施例微处理器U1采用WINBOND78E516芯片，静态储存器U2采用RAM628128芯片，闪存U3采用FLASH WINBOND29C040芯片，锁存器U4采用74HC377芯片，地址锁存器U5采用74HC573芯片，可编程逻辑器件U6采用GAL16V8芯片，CF电子盘插座J1为专用CF电子盘插座。
CF电子盘插座J1用于连接CF电子盘和数据、地址总线，其上OE脚接微处理器U1CPU的RD脚，WE脚接CPU的WR脚，D00-D07脚和微处理器U1单片机的八根数据线相连、D08-D15悬空，A01-A02脚和单片机的三根地址线相连，用于读写状态、命令和数据寄存器，其它地址线接地，CE2、IORD、IOWR、REG脚接高电平，CSEL、RESET脚接地。其他接头悬空。CE脚和可编程逻辑器件U6GAL16V8芯片的输出14脚相连。地址译码为E000H开始，选通的时候，CE为低电平，CE2为高电平。CF电子盘上电自动工作在八位的MEMORY MAP模式下，地址线为D00-D07。
可编程逻辑器件U6用于给CF电子盘分派地址，在该实施例中，CF电子盘地址为E000H起的连续8个单元，CF卡内单元地址数据寄存器OE000H、地址寄存器OE004H-OE006H、状态寄存器OE007H READ命令选中、命令寄存器OE007HWRITE命令选中。CPU的地址和信号线和可编程逻辑器件GAL16V8相应的输入脚相连接，GAL16V8的输出和CF电子盘插座J1的CE相连，以完成对CF电子盘的片选并工作在八位状态下。
本发明仪表内数据备份到CF电子盘的方法的实施例，参见图2-5。该仪表内数据备份到CF电子盘的方法操作步骤如下1、抽出仪表的抽屉式表头，将CF电子盘插入主板上的CF电子盘插座J1，将仪表的表头推回原位置；2、仪表显示屏进入历史数据备份操作画面，按操作键4或5，修改显示屏B位置的文件号，选择需备份的目标文件。
3、按键3将光标移到显示屏C位置，即“CF卡状态”，按键6，用微处理器U1的单片机检验CF电子盘是否存在，格式是否正确等状态。若显示屏显示“正常”则操作下一步，若显示不正常，则返回此检查步骤。
4、按键3，将光标移到显示屏D位置，即“备份”，再按键6，开始数据备份；按扇区读取仪表内数据，逐扇区写入CF电子盘内。
a、选通FLASH闪存U3的地址首地址，微处理器U1的监控程序通过总线直接读取512字节闪存U3内数据，写入RAM静态储存器U2中的缓冲区内；b、微处理器U1的单片机监控程序把RAM静态储存器U2缓冲中512字节数据，通过总线分扇区批量连续写入CF电子盘内的一个扇区；c、将CF电子盘扇区地址+1，闪存U3地址+512字节，重复“a”、“b”操作，直至显示屏显示备份量达到100％。
5、光标自动移到显示屏F位置，即“按键离开”，则按键6离开该画面，抽出仪表的抽屉式表头，将CF电子盘从CF电子盘插座J1中拔出，再将仪表的表头推回原位置。
实施例中，CF电子盘写一个扇区的流程，参见图5。操作流程如下1、读CF电子盘的状态寄存器，检查CF电子盘准备好否，若已准备好，则进入下一步操作，若无准备好则重复此状态检查步骤；2、先低位、后高位送CF电子盘的地址寄存器三字节LBA地址，即LOGICBLOCK ADDRESS逻辑块地址；3、往CF电子盘的命令寄存器里写命令30H，WRITH命令选中；4、读CF电子盘的状态寄存器，若“写命令发送不成功”，则返回此操作；若“写命令发送成功”，则读静态储存器U2缓冲内的512字节数据，连续往CF电子盘数据寄存器里写入，直至写完该扇区数据。
权利要求
1.一种仪表内数据备份到CF电子盘的装置，包括微处理器、闪存，其特征在于还包括静态储存器(U2)、锁存器(U4)、地址锁存器(U5)、可编程逻辑器件(U6)、CF电子盘插座(J1)和CF电子盘，微处理器(U1)的数据和地址线分别和静态储存器(U2)、闪存(U3)、锁存器(U4)、地址锁存器(U5)、可编程逻辑器件(U6)、CF电子盘插座(J1)相连，可编程逻辑器件(U6)的输出脚和CF电子盘插座(J1)相连，CF电子盘插入CF电子盘插座(J1)中。
2.根据权利要求1所述的仪表内数据备份到CF电子盘的装置，其特征在于所述的微处理器(U1)采用WINBOND78E516芯片，静态储存器(U2)采用RAM628128芯片，闪存(U3)采用FLASH WINBOND29C040芯片，锁存器(U4)采用74HC377芯片，地址锁存器(U5)采用74HC573芯片，可编程逻辑器件(U6)采用GAL16V8芯片。
3.根据权利要求1或2所述的仪表内数据备份到CF电子盘的装置，其特征在于所述的CF电子盘插座(J1)的OE脚接微处理器(U1)的RD脚，WE脚接微处理器(U1)的WR脚，D00-D07脚和微处理器(U1)的八根数据线相连、D08-D15脚悬空，A01-A02脚和微处理器(U1)的三根地址线相连、其它地址线接地，CE2、IORD、IOWR、REC脚接高电平，CSEL、RESET脚接地，其它接头悬空，CE脚和可编程逻辑器件(U6)的输出14脚相连。
4.根据权利要求1所述的仪表内数据备份到CF电子盘的装置，其特征在于所述的CF电子盘插座(J1)固定在仪表内部的主板上。
5.一种仪表内数据备份到CF电子盘的方法，其特征在于所述的数据备份方法的操作步骤如下，a、将CF电子盘插入CF电子盘插座(J1)；b、通过仪表面板上的操作键进入数据备份操作，并选择备份目标文件；c、通过操作键，用微处理器(U1)检查CF电子盘的状态；d、通过操作键，按扇区读取闪存(U3)内数据，逐扇区写入CF电子盘内；e、当备份量达到100％后，按键离开，将CF电子盘从CF电子盘插座(J1)中拔出。
6.根据权利要求5所述的仪表内数据备份到CF电子盘的方法，其特征在于所述的按扇区读取仪表闪存(U3)内数据，逐扇区写入CF电子盘内的步骤操作过程如下，a、选通闪存(U3)FLASH的地址首地址，微处理器(U1)的监控程序通过总线直接读取512字节闪存(U3)内数据，写入静态储存器(U2)的缓冲中；b、微处理器(U1)的监控程序把静态储存器(U2)缓冲中512字节数据，连续写入CF电子盘内的一个扇区；c、将CF电子盘扇区地址+1，闪存(U3)地址+512字节，重复“a”、“b”操作，直至显示屏显示备份量达到100％。
7.根据权利要求5或6所述的仪表内数据备份到CF电子盘的方法，其特征在于所述的CF电子盘内单元地址为数据寄存器OE000H、地址寄存器OE004H-OE006H、状态寄存器OE007H系READ命令选中，命令寄存器OE007H系WRITE命令选中，CF电子盘写一个扇区的操作为，a、读CF电子盘的状态寄存器；b、先低位、后高位送CF电子盘的地址寄存器三字节LBA地址，即逻辑块地址c、往CF电子盘的命令寄存器里写命令30H；d、读CF电子盘的状态寄存器，若“写命令发送不成功”，则返回此操作，若“写命令发送成功”，则读静态储存器(U2)缓冲内的512字节数据，连续往CF电子盘数据寄存器里写入，直至该扇区写完。
全文摘要
本发明公开了一种用在无纸记录仪中，将其内部数据高速备份的仪表内数据备份到CF电子盘的装置及其方法。该数据备份装置，包括微处理器(U
文档编号G06F17/00GK1570914SQ03150548
公开日2005年1月26日 申请日期2003年8月22日 优先权日2003年8月22日
发明者杨捷, 沈玉富, 郭豪杰 申请人:杭州盘古自动化系统有限公司