专利名称：智能测量系统中的数据管理方法
技术领域：
本发明涉及一种数据管理方法，特别涉及一种智能测量系统中单片机数据管 理方法。
背景技术：
在本发明之前，在一些智能测量系统中，经常需要进行大量的数据采集和存 储操作，以保证这些现场数据的可靠存储是测控系统设计中的关键问题之一。对 基于PC机的智能仪器，这些数据可直接以DOS或Windows文件的形式存入硬 盘。但是，对于大量使用的现场设备都是单片机的情形，由于单片机以及用于保 存数据的芯片本身并没有提供这种功能，而且系统处理速度慢、没有操作系统支 持和存储容量小等原因，根本无法进行大量的数据采集和存储。 发明内容本发明的目的就在于克服上述缺陷，设计、研制一种可使单片机建立文件系 统的数据管理方法。本发明的技术方案是智能测量系统中的数据管理方法，其主要技术特征在于将可编程存储器的存 储空间划分为目录区、页面分配区、数据区三部分，先按页划分，每页再按字节 划分，形成文件系统。其进一步的技术方案是 .具体的可编程存储器是64KB串行电可擦的可编程存储器AT24C512, #其 存储空间划分为1024个逻辑页，每页64字节，目录区占用前面的24页，页面 分配区占用中间的30页，数据区占用最后的960页。本发明的优点和效果在于使单片机也建立了文件系统的数据管理系统，进行 大量的数据采集和存储，能更便捷高效地操作其中的数据(包括浏览、添加和删 除等)，即像PC机上管理数据一样简单易行。具体表现在存储时操作简单。在顺序存储中，寻找空闲空间需要逐次读出已经存储的数 据，直到找到空闲空间为止，数据操作量大。本方法只需要读取目录区和页面分 配区即可，搜索空闲空间的效率高。删除数据简单。在顺序存储中，为了定位到需要删除的数据，必须逐次读出 存储的数据，直到找到需要删除物数据，再把该空闲改写为未用状态。本文所述 方法只需要修改目录区和页面分配区即可，不仅定位数据快，而且修改的工作量 很小。实现了数据空间的回收。顺序存储法中，在删除的某次数据后，该数据所占 用的空间可能无法回收使用。因为回收的空间会形成碎片该空间前后都存储有 数据，但该空间的长度无法满足一个更大长度的数据。本文所述方法利用链表分 配存储空间，允许一个文件的数据非连续在座，回收的空间可以自由使用。通过读取目录区，用户可以大致知道该文件中存储的是什么数据，而顺序存 储法却无法提供这些信息。
其它的优点和效果将在下面继续描述。
图1——文件系统示意图。 图2_—应用示意图。
具体实施方式
如图l所示，64KB串行电可擦的可编程存储器AT24C512，它内部有512 页，每一页为128字节，任一单元的地址为16位，地址范围为0000 0FFFFH。 它采用8引脚封装，具有结构紧凑、存储容量大等特点，可以在2线总线上并接 4片芯片，特别适用于具有大容量数据存储要求的数据釆集系统。本发明就是将 每一次测量的数据作为一个文件来处理，为此把AT24C512的存储空间划分为1 024个逻辑页，每页64字节，形成文件系统。按照文件系统的需要，把AT24C 512的全部存储空间划分为三部分目录区，占用前面的24页；页面分配区， 占用中间的30页；数据区，占用最后的960页。目录区用来存储文件的主要信息。根据这些信息可以知道文件名、文件生成 的曰期以及文件的数据在数据区中的存储首地址。文件目录项的结构如下文件名。文件名由6个字节构成，按照双BCD码的格式存储。文件名有采 集系统按照日期自动生成，前4个字节为曰期，后2个字节为序号，并由程序自 动把它们转换成双BCD码。文件首地址。占用2个字节，指示该文件分配的存储空间位置，也即分配给 它的第 一个数据页的序号，即它对应的链表的第 一个记录项的编号。目录区共占用24页，由于每个文件信息只占用8字节，则在此文件系统中， 最多可存储192 (24x64/8)个文件 页面分配区记录了数据区每一页的分配情况。该区中每2字节组成一个记录 项，共有960个记录项(30x64/2)。记录项从0开始编号至960,每一个记录项 对应着数据区相应页的使用情况。在实际应用中， 一个文件的数据往往大于64 字节，这样一个文件的数据区中需占用多个页，但随着文件的增删，数据区的空 闲空间出现不连续的状况，因而数据区的分配并不能保证连续，而是才艮据当前数 据区的使用情况来决定某一部分文件内容应该放在哪一页上。为了把这些分散的
数据有机连接起来，把记录项按照链表的形式组织起来，每个文件对应着一个链 表，链表中每个结点为一个记录项，记录项的内容为下一个记录项的编号，最后 一个记录项的内容为0FFFFH，表示链表结束。把这些记录项对应的页面连接起 来就构成了一个文件的完整数据。另外，如果记录项的内容为0EEEEH,表示其 对应的数据页未分配。数据区是AT24C512最后面的960页，其序号从0开始编号至960。数据区 作为文件数据的存储区域，在存放之件数据时，从该区内分配若干页，每次存储 一页。如图2所示，说明该文件系统如何获取文件数据。在目录区中根据文件名找到包含该文件名的目录项，从而获取该文件的属性 及其首地址。如文件"2007062801050008"的日期为2007年06月28日，顺序号 为0105，其首地址为0008，即页面分配区中的0008记录项。才艮据文件的首地址，在页面分配区中找到0008记录项。在该记录项中存储 的值为00065，可知该文件的下一记录项为0065。同样，可得到文件的后续记录 项为0066、 0069,直到从0069记录项中读到0FFFFH。此时表示这是最后一项， 不需再继续找后继项了。最后，可知文件"2007062801050008"的数据分为3部分存储在数据区中，分 别存储在0065、 0066、 0069页中。只要按序到数据中读取il些中的数据，并连 接起来，就形成了该文件的全部数据。本发明要求保护的范围并不仅仅局限于本具体实施方式
的描述。一般普通的串行电可擦除的可编程存储器都可用于本发明，除了 AT24C512 外，还有AT24C256、 AT24C1024等24系列存储器，也可使用25系列存储器， 如AT25F1024、 AT25F2048、 AT25F4096等集成电路。本发明的技术方案核心就是将64KB串行电可擦的可编程存储器AT24C512 的存储空间划分为多个逻辑页，从而使测量数据文件化，便于对数据进行操作。
权利要求
1.智能测量系统中的数据管理方法，其特征在于将可编程存储器的存储空间划分为目录区、页面分配区、数据区三部分，先按页划分，每页再按字节划分，形成文件系统。
2. 根据权利要求1所述的测量系统中的数据管理方法，其特征在于具体的可 编程存储器是64KB串行电可擦的可编程存储器AT24C512,将其存储空 间划分为1024个逻辑页，每页64字节，目录区占用前面的24页，页面 分配区占用中间的30页，凄t据区占用最后的960页。
3. 根据权利要求1或2所述的测量系统中的数据管理方法，其特征在于目录 区包括文件名、丈件首地址，文件名由6个字节构成，前4个字节为日期， 后2个字节为序号，按照双BCD码的格式存储。
4. 根据权利要求1或2所述的测量系统中的数据管理方法，其特征在于页面 分配区中每2字节组成一个记录项，记录项从0开始编号至960。
5. 根据权利要求1或2所述的测量系统中的数据管理方法，其特征在于数据 区为数据存储区，序号从0至960,每次存储1页。
全文摘要
本发明涉及一种智能测量系统中单片机数据管理方法。本发明是将可编程存储器的存储空间划分为目录区、页面分配区、数据区三部分，形成文件系统，具体的是将64KB串行电可擦的可编程存储器AT24C512的存储空间划分为1024个逻辑页，每页64字节，目录区占用前面的24页，页面分配区占用中间的30页，数据区占用最后的960页。解决了现场设备单片机及保存数据的芯片系统处理速度慢、没有操作系统支持和存储容量小等缺陷。本发明具有使单片机建立文件系统的数据管理系统，进行大量的数据采集和存储，能更便捷高效地操作其中的数据(包括浏览、添加和删除等)，即像PC机上管理数据一样简单易行的特点。
文档编号G06F12/02GK101158921SQ200710134528
公开日2008年4月9日 申请日期2007年10月31日 优先权日2007年10月31日
发明者杨雪良 申请人:苏州工业园区新大诚科技发展有限公司