专利汇可以提供一种便携式串行数据记录仪及实现方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且一种便携式串行数据记录仪,适用于工业现场、交通线路现场、地理勘探现场设备的 数据采集 和记录。它包括RS232、RS422串行口接收模 块 ,用于采集现场设备RS232 接口 、RS422接口的数据;包括Secure Digital存储卡里,用于存储接收到的数据;包括一个FAT16/32文件系统,用于将数据以文件格式记录在Secure Digital存储卡里;包括USB通信模块,用于将数据通过USB协议上传计算机;包括一个电源和Li-ion 电池 模块,用于提供工作所需的 电能 。这种数据记录仪用于记录现场设备上的串行数据,上传数据到计算机用于数据分析,从而在非现场环境下实现现场数据的分析和处理。,下面是一种便携式串行数据记录仪及实现方法专利的具体信息内容。
1.一种便携式串行数据记录仪实现方法,其特征是:有通过RS232、RS422 串口记录采集设备数据的步骤;
有通过Secure Digital存储卡存储数据的步骤;
有通过FAT16/32文件系统形式将数据记录在Secure Digital存储卡里的 步骤;
有通过USB协议向计算机上传记录数据的步骤;
有记录仪开启上电后,首先初始化处理器,初始化处理器寄存器,初始化 中断向量,初始化任务堆栈;然后初始化指示灯输出口,指示系统工作状态; 初始化按键输入口,读取按键状态;初始化外围接口,初始化处理器和USB通 信模块的总线接口;接着建立3个任务:任务A:Secure Digital存储卡即SD 卡存储数据任务,任务B:串口采集数据任务,任务C:USB通信任务,最后开 始任务,所有任务就绪,等待调度运行的步骤。
2.根据权利要求1所述的一种便携式串行数据记录仪实现方法,其特征是: 通过RS232、RS422串口记录采集设备数据的步骤,首先从任务B入口测试串口 状态,如果测试失败发出串口测试错误信息;然后提取串口参数,这些参数由 使用者设定,包括波特率、起始位、停止位;检查参数中的波特率,如果波特 率已经设定直接加载串口参数;如果波特率没有设定,则进行自动波特率监测; 如果自动波特率监测失败,发出串口参数检测错误指示,如果自动波特率监测 成功,加载串口参数;接着初始化双缓存算法,即初始化2个512字节缓存, 分别为缓存A和缓存B,数据先存入缓存A,当A满后再存入缓存B;设置直接 存储访问DMA和对应的中断;开启串行通道,开始记录。
3.根据权利要求1所述的一种便携式串行数据记录仪实现方法,其特征是: 串口接收的数据自动存入缓存A,当缓存A存满512个字节后,数据继续存入 缓存B同时产生串口DMA中断;通过串口直接存储访问DMA中断入口进入中断 处理操作;首先指示灯指示进入中断处理;然后发出数据缓存A满指示,通知 SD卡存储数据任务可以进行数据存储操作;交替数据缓存A和缓存B的地址, 缓存A表示以前的缓存B的地址,缓存B表示以前的缓存A的地址;指示灯指 示退出中断后,从串口直接存储访问DMA中断出口退出。
4.根据权利要求1所述的一种便携式串行数据记录仪实现方法,其特征是: Secure Digital存储卡存储数据的步骤;首先从任务A入口进入SD卡数据存 储流程,检测SD卡插槽,如果没有SD卡,发出SD卡没有就绪指示;如果SD 卡已经就绪,初始化SD卡,包括SPI接口初始化和SD卡工作初始化;然后对 SD卡进行测试,包括生产厂商、容量、生产时间、版本、产品序列号基本信息 的读取,包括对SD卡数据区的读写测试;如果测试失败,发出SD卡测试失败 指示;如果测试成功,则检查数据采集结果,判断数据缓存是否满;如果收到 串口采集直接存储访问DMA中断发出的数据缓存满指示,则寻找数据缓存地址, 如果没有得到指示则挂起,继续等待;找到数据缓存地址后,把地址起始的512 个字节写入SD卡中的文件中,所有操作完成后,关闭SD卡。
5.根据权利要求1所述的一种便携式串行数据记录仪实现方法,其特征是: 通过FAT16/32文件形式将数据记录在Secure Digital存储卡里的步骤,首先 从SD卡进入数据文件记录流程,读取引导区信息,根据引导区的BPB表寻找 FAT表;读取FAT表,通过FAT表上的信息寻找SD卡上空白的数据区;更新 FAT表,将缓存中记录的数据写入空白数据区;最后读取根目录区数据,判断 记录数据的文件是否已经建立;如果没有发现已经建立的文件,则新建一个的 记录文件;如果记录文件已经存在,则更新文件的信息,如文件大小、记录时 间。
6.根据权利要求1所述的一种便携式串行数据记录仪实现方法,其特征是: 通过USB协议向计算机上传记录数据的步骤,从任务C入口进入USB通信流 程,首先初始化SD卡,包括SPI接口初始化和SD卡工作初始化;然后初始化 Mass Storage设备和协议;初始化USB设备端口以及中断,等待计算机的USB 主控制器与设备进行数据交换;当USB设备插入计算机之后,产生中断信号, 系统通过响应中断服务子程序来设置不同的标志位;循环执行的事件处理模块, 判断当前事件是否是USB特殊事件,如果是,清理标志位,处理USB插、拔 事件;如果否,判断是否是接收事件,如果是,清相应标志位,接收数据;如 果否,判断是否是发送事件,如果是,清相应标志位,发送数据;如果否,不 进行任何操作,进入循环检查,USB通信模块与计算机完成设备的枚举、配置 操作后,计算机将SD卡识别为Mass Storage,并且将SD卡映射为一个磁盘, 允许在USB协议和Mass Storage协议上进行数据交换。
7.根据权利要求1或2或3或4或5或6所述方法的一种便携式串行数据 采集记录仪,其特征是:包括串行通信模块、嵌入式处理器、Secure Digital 存储模块、USB通信模块、电源模块,
嵌入式处理器:基于ARM架构的32位处理器,控制其它模块,完成数据处 理和数据转换;
串行通信模块:用于接收RS232和RS422串行数据;
Secure Digital存储模块:为符合Secure Digital卡规范的存储卡,以 文件方式完成数据存储;
USB通信模块:提供了记录仪与计算机的数据通信连接,通过它向计算机 上传记录的数据文件;还可以通过USB端口进行电池充电;
电源模块和Li-ion电池:为记录仪提供电能;
嵌入式处理器为32位处理器,嵌入式处理器通过SPI总线和Secure Digital存储模块连接,嵌入式处理器通过USB总线和USB通信模块连接,USB 通信模块提供了记录仪与计算机的数据通信连接,通过它向计算机上传记录的 数据文件;嵌入式处理器通过2个通用串行同步异步通信通道和串行接收模块 连接,嵌入式处理器通过可编程输入输出信号和输入输出模块连接。
本发明涉及一种便携式串行数据记录仪及实现方法,属于用于工业领域、交 通领域、地理测绘领域现场电子设备生成数据的采集和存储的技术领域。
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