CN102339254A - 用于智能电能表的flash数据存储方法 - Google Patents

Abstract

用于智能电能表的FLASH数据存储方法，包括以下步骤：计算待存储的电表记录或负荷曲线所需的存储空间N*m，m为最小存储单元；为待存储的电表记录或负荷曲线分配数据空间(N+1)*m；以先进先出的原则顺序写入数据；读取数据时，通过读取指针反向查找以读取数据。本发明具有操作合理，既不多占用单片机的宝贵内存，又能有效满足FLASH芯片擦除寿命的优点。

Description

用于智能电能表的FLASH数据存储方法

技术领域

本发明涉及一种用于智能电能表的FLASH数据存储方法。

技术背景

长期以来，电表内存储负荷曲线等大容量的数据时，一直采用传统的AT45DB161、AT45DB321等AT45DB系列的FLASH存储芯片。该系列芯片内部有两块512字节的RAM区，单片机在对FLASH进行写入操作时，先把要操作的FLASH页内容整页读入FLASH内部的RAM中，单片机只在该RAM中修改几个字节，其后，数据一直保存在FLASH的RAM中，直到换页时，才把该页FLASH的内容整页擦除，把RAM内的数据写入对应的FLASH页。而不需要把该字节所在的FLASH页(512字节)全部读到单片机的RAM中，修改后再进行写入。出于成本考虑，一般电表用的单片机内部RAM空间都相当紧张，已没有足够的RAM空间提供进行FLASH整页的读写操作。AT45DB系列FLASH生产厂家单一，无法满足大批量供货，且价格相对与内部不含RAM的AT25DF系列FLASH高出整整一倍。AT25DF系列FLASH内部不含RAM，数据写入时可以逐字节写入，但数据擦除时为4KB字节一起擦除，显然，单片机更加没有足够的空间把4K内容全部读入单片机，修改后再度写入，况且，FLASH的擦除寿命只有10万次，如果为了修改几个字节就整页擦除，寿命肯定不够。

发明内容

为克服现有技术的上述缺点，本发明提供了一种操作合理，既不多占用单片机的宝贵内存，又能有效满足FLASH芯片擦除寿命的用于智能电能表的FLASH数据存储方法。

用于智能电能表的FLASH数据存储方法，包括以下步骤：

1)、计算待存储的电表记录或负荷曲线所需的存储空间N*m，m为最小存储单元；

2)、为待存储的电表记录或负荷曲线分配数据空间(N+1)*m；

3)、以先进先出的原则顺序写入数据：

(3.1)、存储指针指向当前存储单元，在初始状态下，第一个存储单元为当前存储单元；

(3.2)、存储指针指向下一个存储单元，该下一个存储单元成为当前存储单元；删除当前存储单元中的数据，将待存储数据写入当前存储单元、直到当前存储单元的空间用尽；

(3.3)、判断当前存储单元是否最后一个存储单元，若是，这将存储指针指向第一个存储单元，并删除该第一个存储单元的数据、将第一个存储单元作为缓存单元；

若否，则重复执行步骤(3.2)；

4)、读取数据时，通过读取指针反向查找以读取数据：

(4.1)、以第N+1个存储单元作为当前读取单元；

(4.2)、读取指针指向当前读取单元；

(4.3)、判断当前读取单元是否需读取数据存在的单元：若是，则获取当前读取单元的数据；若否，则将前一个存储单元作为当前读取单元，重复执行步骤(4.2)-(4.3)。

进一步，步骤1)中，采用AT45DB系列方法分配待存储的电表记录或负荷曲线所需的存储空间。

本发明在进行电表的事件记录或负荷曲线的存储空间分配时，比所需要的有效空间多分配一页，作为缓存使用，例如，按AT45DB系列方法分配空间时，会分配32页，其每页都是有效数据页，而新的存储方法会多分配一页，作为缓存使用。要求数据写入时，都是按照先进先出的顺序存放，当存储指针指到下一页时，先把该页内容全部删除，不作保留，这样33页的内容就可能最多有一页是无效的，可以满足32页有效数据空间的要求。然后在这新的一页里顺序写入，直到写到下一页，先把下一页内容全部删除，以次类推。当第33页写完后指向第一页时，首先把第一页全部删除，作为预备存储区。读取数据时，以当前指针反向查找，保证32页内数据均为有效数据。这样写入数据时，只需要在当前指针指向的位置写入准备写入的数据即可，既不用每次写入数据时把有效数据页整页擦除，也不需要把要写入的该页内容全部读入单片机RAM保护起来，从而实现在不增加现有单片机负担的情况下可以使用不带RAM的AT25DF系列FLASH。

本发明具有以下优点：

1、不增加现有单片机的硬件负担，不增加单片机部分的成本。

2、适用于AT25DF系列，AT25DF系列的价格远低于AD45DB系列，能降低成本，提高产品竞争力，有利于开拓市场。

3.不含RAM的FLASH生产厂家众多，大批量生产时，不会由于供货问题形成瓶颈。

具体实施方式

下面具体说明本发明：

用于智能电能表的FLASH数据存储方法，包括以下步骤：

1)、计算待存储的电表记录或负荷曲线所需的存储空间N*m，m为最小存储单元；

2)、为待存储的电表记录或负荷曲线分配数据空间(N+1)*m；

3)、以先进先出的原则顺序写入数据：

(3.1)、存储指针指向当前存储单元，在初始状态下，第一个存储单元为当前存储单元；

(3.2)、存储指针指向下一个存储单元，该下一个存储单元成为当前存储单元；删除当前存储单元中的数据，将待存储数据写入当前存储单元、直到当前存储单元的空间用尽；

(3.3)、判断当前存储单元是否最后一个存储单元，若是，这将存储指针指向第一个存储单元，并删除该第一个存储单元的数据、将第一个存储单元作为缓存单元；

若否，则重复执行步骤(3.2)；

4)、读取数据时，通过读取指针反向查找以读取数据：

(4.1)、以第N+1个存储单元作为当前读取单元；

(4.2)、读取指针指向当前读取单元；

(4.3)、判断当前读取单元是否需读取数据存在的单元：若是，则获取当前读取单元的数据；若否，则将前一个存储单元作为当前读取单元，重复执行步骤(4.2)-(4.3)。

步骤1)中，采用AT45DB系列方法分配待存储的电表记录或负荷曲线所需的存储空间。

本发明在进行电表的事件记录或负荷曲线的存储空间分配时，比所需要的有效空间多分配一页，作为缓存使用，例如，按AT45DB系列方法分配空间时，会分配32页，其每页都是有效数据页，而新的存储方法会多分配一页，作为缓存使用。要求数据写入时，都是按照先进先出的顺序存放，当存储指针指到下一页时，先把该页内容全部删除，不作保留，这样33页的内容就可能最多有一页是无效的，可以满足32页有效数据空间的要求。然后在这新的一页里顺序写入，直到写到下一页，先把下一页内容全部删除，以次类推。当第33页写完后指向第一页时，首先把第一页全部删除，作为预备存储区。读取数据时，以当前指针反向查找，保证32页内数据均为有效数据。这样写入数据时，只需要在当前指针指向的位置写入准备写入的数据即可，既不用每次写入数据时把有效数据页整页擦除，也不需要把要写入的该页内容全部读入单片机RAM保护起来，从而实现在不增加现有单片机负担的情况下可以使用不带RAM的AT25DF系列FLASH。

本发明具有以下优点：

1、不增加现有单片机的硬件负担，不增加单片机部分的成本。

2、适用于AT25DF系列，AT25DF系列的价格远低于AD45DB系列，能降低成本，提高产品竞争力，有利于开拓市场。

3.不含RAM的FLASH生产厂家众多，大批量生产时，不会由于供货问题形成瓶颈。

本说明书实施例所述的内容仅仅是对发明构思的实现形式的列举，本发明的保护范围不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式，本发明的保护范围也及于本领域技术人员根据本发明构思所能够想到的等同技术手段。

Claims (2)

1.用于智能电能表的FLASH数据存储方法，包括以下步骤：

1)、计算待存储的电表记录或负荷曲线所需的存储空间N*m，m为最小存储单元；

2)、为待存储的电表记录或负荷曲线分配数据空间(N+1)*m；

3)、以先进先出的原则顺序写入数据：

(3.1)、存储指针指向当前存储单元，在初始状态下，第一个存储单元为当前存储单元；

(3.2)、存储指针指向下一个存储单元，该下一个存储单元成为当前存储单元；删除当前存储单元中的数据，将待存储数据写入当前存储单元、直到当前存储单元的空间用尽；

(3.3)、判断当前存储单元是否最后一个存储单元，若是，这将存储指针指向第一个存储单元，并删除该第一个存储单元的数据、将第一个存储单元作为缓存单元；

若否，则重复执行步骤(3.2)；

4)、读取数据时，通过读取指针反向查找以读取数据：

(4.1)、以第N+1个存储单元作为当前读取单元；

(4.2)、读取指针指向当前读取单元；

(4.3)、判断当前读取单元是否需读取数据存在的单元：若是，则获取当前读取单元的数据；若否，则将前一个存储单元作为当前读取单元，重复执行步骤(4.2)-(4.3)。

2.如权利要求1所述的用于智能电能表的FLASH数据存储方法，其特征在于：步骤1)中，采用AT45DB系列方法分配待存储的电表记录或负荷曲线所需的存储空间。