环保监测仪内的数据管理（2）2004年9月

式中： 为第 条记录采样时间； 为首条记录采样时间； 为本页存储时间间隔。

需要指出的是，必须保证一个数据存储页内的记录是连续的且存储时间间隔没有改变。因此，当存储时间间隔被修改或者系统发生掉电、复位时，都必须结束当前数据存储页进入下一个数据存储页。

                 表2 AT45DB321B中每个数据存储页格式

③历史数据的存储分两步完成，采样数据先写入AT45DB321B的SRAM缓冲区，存满一页后先擦除主存页后将缓冲区内容写入（一条指令即可实现）。

④如图4所示，数据存储过程中设置页指针、采样记录序号指针及数据存储器满标志，精确定位当前的存储位置。页指针、采样记录序号指针及数据存储器存储满标志在时钟芯片RAM中存有备份，掉电时仍能长期保存，系统重启时监测仪从时钟芯片中载入，保证数据存储的连续性。

⑤如图3所示，AT45DB321B电源入口处接有大容量电解电容，当系统掉电（外部电源与备用电池均失电）时，MOS管关断，AT45DB321B进入低功耗等待状态（只需2 电流），可长时间保持缓冲区中内容，等系统重启时写入其主存储区中，防止掉电后数据丢失。

5 数据查询、提取和清空

                 图4 存储参数传递示意图

   上位机可采用两种方式提取监测仪中数据：提取全部数据或提取指定时间段内的数据。监测仪接收到正确命令后，即对AT45DB321B中数据进行查询并发送符合要求的数据。与存储过程相对应，数据的查询也分两级进行：页扫描及页内记录扫描。下面重点介绍指定时间段内数据的查询过程。

5.1 根据内指针及存储器满标志计算出存储器的有效存储区

①如存储器未满，则有效存储区起始页为0，有效存储区终止页为当前页指针。

②如果存储器满，则有效存储区起始页为当前页指针，有效存储区终止页为当前指针加上8192（因为采用循环存储方式）。

5.2  在有效存储区范围内对数据存储器进行顺序逐页扫描

①读取存储页首条采样记录的采样时间，与上位机指定的起始时间比较，直至某页时间大于上位机指定的的起始时间，将该页指针减1作为起始页。

 ②从新的起始页开始顺序读取采样记录，计算每条采样记录的采样时间，与上位机指定的起始时间和终止时间比较，如符合条件，则发送，直至某条记录采样时间大于上位机指定的终止时间则终止查询过程（因采样记录是严格按时间顺序存储的）。

③需要指出的是，采样记录中设置本页存储结束标志，页内最后一条记录该标志置位。查询时对读出记录的该标志进行判断，如已到最后一条记录则自动转到下个存储页查询。这样就解决了各个存储页中存储记录条数不尽相同的问题。

如为提取全部历史数据方式，则无需对时间进行判断，只需对有效存储区所有页进行顺序扫描，发送所有有效记录即可。

5.3 上位机亦可对监测仪内历史数据进行清空操作

这里为了减少对 的擦除操作，接收到命令后并不真正进行数据擦除,只是将页指针、采样记录序号指针及数据存储器满标志清除，重新从首页开始存储数据。

6 结束语

   本文中描述的数据管理机制，在下位机未安装任何文件操作系统的条件下，利用有限的硬件资源和存储空间，有效地实现了强大的数据管理功能，并在环保监测仪的实际应用中得到了验证。

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以上资料摘录自《自动化仪表》杂志
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