CN110989932A - 一种记录单元数据存储与u盘数据转储方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种记录单元数据存储与U盘数据转储方法。为满足按时间段转储方便、可靠的要求,记录单元采用将整个存储区划分单元格存储的方案存储数据。数据转储时利用中央处理器双核处理特性实现存储器数据读、U盘数据写并行操作,将U盘转储数据时间最优化,缩短了数据转储时间,提高了设备的可维护性。机车综合无线通信设备各单元模块之间的通信数据都会被记录,并且记录的有效信息丰富,可以直接反映各通信单元间的通信状态,具有情景在现式的分析能力,对故障数据分析以及事件追溯等环节起着至关重要的作用。
Description
技术领域
本发明涉及机车综合无线通信系统数据处理技术,特别涉及一种记录单元数据存储与U盘数据转储方法。
背景技术
机车综合无线通信设备是铁路专用通信设备,安装在机车内,用于司机和车站、调度所之间的通信。铁路作业中行车安全是第一要务,为保证整个系统的正常运行,机车综合无线设备需要一个数据采集和记录的单元,该单元可以记录机车综合无线设备运行过程中的通话信息和通信信息报文。记录单元记录的时间必须是实时的。记录单元还需要有掉电数据保护功能,保证已记录的数据在一定时间范围内不会丢失,断电再开机后,数据按原有记录顺序继续记录。整个行车过程的数据和操作记录,需要有快速便捷的导出方式,通过对导出数据的分析,可以掌握设备运行情况和分析设备故障的原因。
原数据存储格式无法满足按以天为单位的时间段导出功能,因此转储数据文件较大、现场操作不方便,不利于维护。现有数据转储方案都是基于单核处理器模式,数据转储时无法实现存储器数据读操作和转储设备写操作的并行运行,导致数据转储时间慢。
发明内容
鉴于现有技术存在的不足,本发明提供一种全新的记录单元数据存储与U盘数据转储方法。记录单元根据数据的类型(语音、报文)将数据存储到非易失性存储器(eMMC)的不同区域,并具有数据校验功能,保证读取的数据与写入的数据一致。记录的数据能够实现循环覆盖。U盘转储数据时可根据配置文件来选择全部或按时间段转储,转储方式灵活、方便,易于操作。
本发明采取的技术方案是:一种记录单元数据存储方法,其特征在于:记录单元将整个存储器分为两个存储区域,一个存储区域存储语音数据,一个存储区域存储报文数据;每个存储区域又划分为n个存储格,数据存储时,如果日期发生变化,立即新起一个格子,原格子未存储的区域填无效信息;所述方法包括以下步骤:
步骤1、根据接收的数据类型将通信数据组包。
步骤2、比较当前时间信息是否与当前存储格子区时间信息一致,如果一致在当前存储格子区记录,如果不一致则在下一个存储格子区记录。
步骤3、将组包后的数据写入外部存储器eMMC中。
本发明所述的一种记录单元U盘数据转储方法,其特征在于:记录单元通过U盘转储数据时将转储配置文件放入U盘根目录,配置文件设置转储类型,将带转储配置文件的U盘接入记录单元USB口,记录单元根据转储类型开始数据转储,将转储的数据在U盘中生成一个文件。
本发明所述数据转储时在U盘中生成一个文件存放转储数据,文件命名规则为:文件分为YMDHNS.RU3文件和YMDHNS.LRU3文件,其中:Y代表年,M代表月,D代表日,H代表时,N代表分,S代表秒;RU3代表全部转储文件;LRU3代表按时间段转储文件。
本发明所述的记录单元U盘转储有以下步骤:
步骤1、记录单元周期性检测是否有U盘接入。
步骤2、检测U盘接入后检测U盘是否有转储配置文件,有配置文件则进行读取、解析操作;无配置文件则继续执行步骤1。
步骤3、根据转储配置文件确定转储类型,若全部转储则导出整个存储器数据;若按时间段转储则定位符合转储时间信息的存储区域起始、终止地址。
步骤4、判断U盘中是否含有足够的有效空间,剩余空间不足时则继续执行步骤1。
步骤5、停止当前所有业务功能,开始进行数据转储。
步骤6、记录单元前面板转储灯快速闪烁指示正在进行数据转储。
步骤7、记录单元前面板转储灯常量指示转储完成,拔出U盘。
本发明所述的记录单元采用双核中央处理器LPC4337芯片,芯片内含一个Cortex-M4核和一个Cortex-M0+核,两个核独立工作,通过片内共享数据区通信;数据转储时Cortex-M4核操作U盘,Cortex-M0+核从存储器中读取数据,Cortex-M4核和Cortex-M0+核工作程序并行运行。
本发明所述的Cortex-M4核工作程序执行以下操作:首先判断共享区是否有数据,如果有数据,将数据写入U盘,如果没有数据,再判断是否转存结束,如果转存没结束,则程序返回,继续判断共享区是否有数据。
本发明所述的Cortex-M0+核工作程序执行以下操作:首先判断共享数据区是否有空余数据区,如果有空余数据区则从存储器eMMC中读取数据,将数据放入共享数据区,然后再判断转存数据是否读完,如果读完则向Cortex-M4核发送转存完成信号,如果没读完,则程序返回,继续判断共享数据区是否有空余数据区。
本发明的有益效果是:机车综合无线通信设备各单元模块之间的通信数据都会被记录,并且记录的有效信息丰富,可以直接反映各通信单元间的通信状态,具有情景在现式的分析能力,对故障数据分析以及事件追溯等环节起着至关重要的作用。U盘转储可根据配置文件配置全部或按时间段转储,双核中央处理器转储机制有效的减少了数据转储时间,便于维护操作。
附图说明
图1为本发明记录单元数据存储方案示意图;
图2为本发明记录单元结构框图;
图3为本发明记录单元数据转储工作流程图;
图4为本发明记录单元数据转储Cortex-M4核工作流程图;
图5为本发明记录单元数据转储Cortex-M0+核工作流程图。
具体实施方式
为了更清楚的理解本发明,以下结合附图和实施例详细描述:
记录单元用于记录综合无线通信设备在运行过程中的通话信息和各种操作信息、状态信息,在铁路列车上使用。为满足按时间段转储方便、可靠的要求,记录单元采用将整个存储区划分单元格存储的方案存储数据。数据转储时利用中央处理器双核处理特性实现存储器数据读、U盘数据写并行操作,将U盘转储数据时间最优化,缩短了数据转储时间,提高了设备的可维护性。
如图1所示,记录单元将存储区分为n个“格子”,格子大小512KB字节。每天的记录开始在一个新格子的起始位置,存储格子区未使用的空间都填充无效数据。例如第一个、第二个存储格子全部记录3月1日数据,第三个格子部分记录3月1日数据,设备运行过程中或断电再开机后时间为3月2日,则3月2日数据从第四个格子区开始存储。
将整个存储介质分为两个区域,一个区域存储语音数据,一个区域存储报文数据。不同存储区划分为n个“格子”,格子大小512KB字节。每天的记录必须开始在一个新格子的起始位置:如果日期发生变化立即另起一个格子,原格子中未用完的空间用无效记录填充。
记录单元数据存储步骤:
步骤1、根据接收的数据类型(语音、报文)将通信数据组包,组包后的数据内容包括存储标识、记录编号、存储起始地址、时间信息、数据校验信息等信息。添加数据校验信息保证数据的准确性和可靠性。
步骤2、比较当前时间信息是否与当前存储格子区时间信息一致,一致在当前存储格子区记录,不一致则在下一个存储格子区记录。
步骤3、将组包后的数据写入外部存储器eMMC中。更新记录地址信息。
记录单元上电搜索语音、报文存储区域本次起始记录位置和起始记录编号ID的实施方案:
1、遍历每个格子的第一条记录,找到记录编号ID最大的格子(暂称为A格)。
2、遍历A格中的每个有效存储单元,找到最大的记录编号ID值(暂称为M),下一条记录ID从M+1开始,下一条记录地址为编号M的下一个存储地址。
3、记录当前存储A格时间信息数据存储判断。
如图2所示,记录单元采用NXP的LPC4337双核中央处理器,数据转储时Cortex-M4核实现对U盘的操作,Cortex-M0核实现外部存储器eMMC读、写操作。这样做的好处是Cortex-M4、Cortex-M0核并行运行,两个核之间通过共享内存实现数据传输,共享内存等效于两级缓冲,那么Cortex-M0核只要保证读取eMMC的速度大于Cortex-M4核U盘写入速度,U盘转储速度会实现最大化。
记录单元正常工作时通过模拟音频接口、串口接收机车综合无线通信设备发送的语音和报文数据并将其分别存储在外接存储器eMMC中。转储时通过外接U盘实现数据导出。
如图3所示,数据转储时,维护人员首先要准备一个U盘,在U盘根目录放置一个配置文件712RU.INI,此配置文件的作用就是配置U盘的转储类型,转储类型包括全部转储和按时间段转储,根据此配置可以确定转储数据大小。记录单元在U盘中创建一个文件用于存储导出的数据。记录单元根据转储类型从外接存储器eMMC中将数据读出并写入U盘文件中。当维护人员将带有转储配置文件的U盘插入记录单元USB口时,记录单元检测到U盘接入,然后停止数据存储业务并开始数据转储业务。读取U盘配置文件数据并解析转储类型等数据信息。明确转储类型后,计算转储起始、终止格子地址,然后开始数据导出任务。记录单元数据转储时面板转储灯以亮100毫秒灭100毫秒的频率闪烁,转储结束后转储灯长亮,用户拔出U盘,记录单元结束转储任务恢复数据存储业务。
如图4和图5所示,记录单元转储数据时利用LPC4337的双核特性,由M4核实现对U盘的写操作,由M0核实现外接存储器eMMC的数据读操作,两个核独立运行,通过共享数据区交互数据,实现了U盘写操作和存储器读操作的并行运行,数据转储时间最优化。M0核首先判断共享数据区是否有空余数据区,若有则从存储器eMMC中读取数据,将数据放入共享数据区直到共享数据区没有空余数据位置。与此同时,M4核判断共享数据区是否含有有效数据,有则从共享数据区读取数据写入U盘。M0核根据转储数据前计算的转储起始、终止地址判断是否已将转储数据全部读出,转储数据全部读取完成后置转储完成标识并通知M4核,M4核接收到转储完成事件标识后停止对U盘写操作,等待U盘拔出。
记录单元U盘转储实施方案:记录单元中存储的数据可通过U盘转储,通过U盘转储记录时,需要通过工具软件将普通U盘配置成转储专用U盘后再进行数据转储,直接插入普通U盘无效。由于记录数据量很大,为了提高数据转储速度,在配置转储专用U盘时,可以通过工具软件设置数据转储时间段,在指定时间范围内的记录会被导出。记录单元转储的数据以文件的形式写入U盘。
记录单元数据转储时定位符合时间信息的存储格子区的实施方案:
1、遍历每个格子的第一条记录,找出符合指定日期条件的编号(注意:不是ID)最小的格子(暂称为A格)和编号最大的格子(暂称为B格)。
2、若A格和B格为同一格,则导出该格数据,任务完成,否则继续向下进行。
3、比较A格第一条记录的ID(暂称为ID-A)和B格第一条记录的ID(ID-B):
(1)若(ID-A)<(ID-B),则从导出范围为从A格开始到B格结束;
(2)若(ID-A)>(ID-B),则从导出范围为从B格开始到存储区结束,加上从存储区开头到A格结束。
Claims (7)
1.一种记录单元数据存储方法,其特征在于:记录单元将整个存储器分为两个存储区域,一个存储区域存储语音数据,一个存储区域存储报文数据;每个存储区域又划分为n个存储格,数据存储时,如果日期发生变化,立即新起一个格子,原格子未存储的区域填无效信息;所述方法包括以下步骤:
步骤1、根据接收的数据类型将通信数据组包;
步骤2、比较当前时间信息是否与当前存储格子区时间信息一致,如果一致在当前存储格子区记录,如果不一致则在下一个存储格子区记录;
步骤3、将组包后的数据写入外部存储器eMMC中。
2.一种记录单元U盘数据转储方法,其特征在于:记录单元通过U盘转储数据时将转储配置文件放入U盘根目录,配置文件设置转储类型,将带转储配置文件的U盘接入记录单元USB口,记录单元根据转储类型开始数据转储,将转储的数据在U盘中生成一个文件。
3.根据权利要求2所述的一种记录单元U盘数据转储方法,其特征在于:所述数据转储时在U盘中生成一个文件存放转储数据,文件命名规则为:文件分为YMDHNS.RU3文件和YMDHNS.LRU3文件,其中:Y代表年,M代表月,D代表日,H代表时,N代表分,S代表秒;RU3代表全部转储文件;LRU3代表按时间段转储文件。
4.根据权利要求2或权利要求3所述的一种记录单元U盘数据转储方法,其特征在于:所述的记录单元U盘转储有以下步骤:
步骤1、记录单元周期性检测是否有U盘接入;
步骤2、检测U盘接入后检测U盘是否有转储配置文件,有配置文件则进行读取、解析操作;无配置文件则继续执行步骤1;
步骤3、根据转储配置文件确定转储类型,若全部转储则导出整个存储器数据;若按时间段转储则定位符合转储时间信息的存储区域起始、终止地址;
步骤4、判断U盘中是否含有足够的有效空间,剩余空间不足时则继续执行步骤1;
步骤5、停止当前所有业务功能,开始进行数据转储;
步骤6、记录单元前面板转储灯快速闪烁指示正在进行数据转储;
步骤7、记录单元前面板转储灯常量指示转储完成,拔出U盘。
5.根据权利要求2所述的一种记录单元U盘数据转储方法,其特征在于:所述的记录单元采用双核中央处理器LPC4337芯片,芯片内含一个Cortex-M4核和一个Cortex-M0+核,两个核独立工作,通过片内共享数据区通信;数据转储时Cortex-M4核操作U盘,Cortex-M0+核从存储器中读取数据,Cortex-M4核和Cortex-M0+核工作程序并行运行。
6.根据权利要求5所述的一种记录单元U盘数据转储方法,其特征在于:所述的Cortex-M4核工作程序执行以下操作:首先判断共享区是否有数据,如果有数据,将数据写入U盘,如果没有数据,再判断是否转存结束,如果转存没结束,则程序返回,继续判断共享区是否有数据。
7.根据权利要求5所述的一种记录单元U盘数据转储方法,其特征在于:所述的Cortex-M0+核工作程序执行以下操作:首先判断共享数据区是否有空余数据区,如果有空余数据区则从存储器eMMC中读取数据,将数据放入共享数据区,然后再判断转存数据是否读完,如果读完则向Cortex-M4核发送转存完成信号,如果没读完,则程序返回,继续判断共享数据区是否有空余数据区。
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PB01 | Publication | ||
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WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication | ||
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Application publication date: 20200410 |