CN112511156A - 一种脉冲计量及存储方法 - Google Patents

一种脉冲计量及存储方法 Download PDF

Info

Publication number
CN112511156A
CN112511156A CN202011294821.2A CN202011294821A CN112511156A CN 112511156 A CN112511156 A CN 112511156A CN 202011294821 A CN202011294821 A CN 202011294821A CN 112511156 A CN112511156 A CN 112511156A
Authority
CN
China
Prior art keywords
data
equal
eeprom
metering
pulse
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202011294821.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN112511156B (zh
Inventor
谢小品
申永鹏
于福星
王延峰
李信波
温胜涛
闫增伟
忽中奥
王继光
彭飞
王乾
李海林
杨小亮
刘普
胡智宏
郑竹风
王帅兵
孙嵩楠
武克轩
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Henan Zhuozheng Electronic Technology Co ltd
Zhengzhou University of Light Industry
Original Assignee
Henan Zhuozheng Electronic Technology Co ltd
Zhengzhou University of Light Industry
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Henan Zhuozheng Electronic Technology Co ltd, Zhengzhou University of Light Industry filed Critical Henan Zhuozheng Electronic Technology Co ltd
Priority to CN202011294821.2A priority Critical patent/CN112511156B/zh
Publication of CN112511156A publication Critical patent/CN112511156A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112511156B publication Critical patent/CN112511156B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K21/00—Details of pulse counters or frequency dividers
    • H03K21/40—Monitoring; Error detection; Preventing or correcting improper counter operation
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/06—Digital input from, or digital output to, record carriers, e.g. RAID, emulated record carriers or networked record carriers
    • G06F3/0601—Interfaces specially adapted for storage systems
    • G06F3/0602—Interfaces specially adapted for storage systems specifically adapted to achieve a particular effect
    • G06F3/0614—Improving the reliability of storage systems
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/06—Digital input from, or digital output to, record carriers, e.g. RAID, emulated record carriers or networked record carriers
    • G06F3/0601—Interfaces specially adapted for storage systems
    • G06F3/0602—Interfaces specially adapted for storage systems specifically adapted to achieve a particular effect
    • G06F3/0614—Improving the reliability of storage systems
    • G06F3/0616—Improving the reliability of storage systems in relation to life time, e.g. increasing Mean Time Between Failures [MTBF]
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/06—Digital input from, or digital output to, record carriers, e.g. RAID, emulated record carriers or networked record carriers
    • G06F3/0601—Interfaces specially adapted for storage systems
    • G06F3/0628—Interfaces specially adapted for storage systems making use of a particular technique
    • G06F3/0638—Organizing or formatting or addressing of data
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/06—Digital input from, or digital output to, record carriers, e.g. RAID, emulated record carriers or networked record carriers
    • G06F3/0601—Interfaces specially adapted for storage systems
    • G06F3/0668—Interfaces specially adapted for storage systems adopting a particular infrastructure
    • G06F3/0671—In-line storage system
    • G06F3/0673—Single storage device
    • G06F3/068—Hybrid storage device

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • For Increasing The Reliability Of Semiconductor Memories (AREA)

Abstract

本发明属于属于智能仪表、智能设备领域，公开了一种脉冲计量及存储方法，包括步骤1：对高频脉冲进行累计，当发生脉冲上升沿或者下降沿时，对RAM中临时计量数据D T 进行累计D T =D T +1;主控制器的定时中断按照预设间隔时间，执行同步计数C S 和清零计数C C 的累计，C S =C S +1，C C =C C +1；步骤2：判断清零计数C C 是否等于清零周期P C ，若相等，则累计计量数据D S =D S +D T 、C C =0、D T =0；步骤3：判断同步计数C S 是否等于设定周期P S ，若相等，则进行RAM和EEPROM数据同步，同时C S =0；否则直接结束。本发明高可靠性脉冲计量及存储方法由实时性脉冲计量方法、物理层、应用层三重数据存储方法有机构成，共同确保了脉冲的实时计量及数据的高可靠存储。

Description

一种脉冲计量及存储方法
技术领域
本发明属于智能仪表、智能设备领域，具体涉及一种脉冲计量及存储方法。
背景技术
如何确保智能设备的高精度、高可靠性数据存储，是提升智能设备精度和可靠性的重要一环。
智能设备脉冲计量和存储的难点在于：
1、脉冲频率通常较高，在智能设备最大流量、最大功率时，脉冲频率输出高达数MHZ，对主控制器数据处理的实时性要求很高，数据处理时间慢于脉冲时间，则会造成计量数据的丢失；
2、脉冲计量属于累计计量，每产生一个最小计量单位，主控制器均需要进行实时处理，并将数据存储于相应的物理存储器(一般为EEPROM，电可擦除只读存储器)，任何一次数据的读取、擦写错误均会造成不可逆转的数据错误，并且该错误不可恢复；
3、由于智能设备需要保存数据巨大的计量数据，需要对物理存储器进行高频次、大量的读写操作，例如：1L计量精度的智能流量计，如果如果流量计共计量了9999吨，则需要对物理存储器进行9999900次擦写操作，远远超出了一般物理存储器的擦写次数；
4、存储器不同字节的不均衡使用，由于智能设备对脉冲采用累计计量方式，而数据通常以字节格式存储于EEPROM，并且以字节为单位进行读写；根据数据的进位规则，通常低字节的读写次数通常远高于高字节，以无符号长整型long int数据为例，数据共占用4个字节，令低字节LSB为0字节，MSB为3字节，则0直接的读写频率为1字节的256倍、为2字节的65536倍、为3字节的16777216倍。由此可见，假如EEPROM所有字节的读写寿命一致，那么LSB字节肯定最先损坏，严重限制了EEPROM的使用寿命。因此，如何提升LSB字节所占用EEPROM地址的可靠性成为提升整个EEPROM可靠性的关键。
目前，已有的智能设备脉冲计量和存储方法及其优缺点如下：
1、依靠主控制器IO管脚的中断来检测脉冲，并在中断服务程序中直接将数据存储至EEPROM。优点：流程简单，易于实现；缺点：由于EEPROM读写速度较低，通常需要ms级以上的操作周期。如果一次脉冲处理未完成时，传感器单元输出了新的脉冲，则可能会造成该脉冲的丢失，造成计量误差；
2、采用高擦写次数的物理存储器，比如铁电存储器FRAM，可提供数亿次的数据擦写。优点：可靠性大幅提升；缺点：成本较高，铁电存储器FRAM的价格是EEPROM的数倍。
发明内容
针对智能设备的高可靠性脉冲计量和存储，本发明提供了一种高实时性高频脉冲采样方法及物理层、数据层、应用层三重数据存储方法，系统化的解决了智能设备高频脉冲计量对高实时性、高可靠性的需求。
一种脉冲计量及存储方法，包括如下步骤：
步骤1：对高频脉冲进行累计，当发生脉冲上升沿或者下降沿时，对RAM中临时计量数据DT进行累计DT＝DT+1；
主控制器的定时中断按照预设间隔时间，执行同步计数CS和清零计数CC的累计，CS＝CS+1，CC＝CC+1；
步骤2：判断清零计数CC是否等于清零周期PC，若相等，则累计计量数据DS＝DS+DT、CC＝0、DT＝0；若不相等，则直接进入下一步；
步骤3：判断同步计数CS是否等于设定周期PS，若相等，则进行RAM和EEPROM数据同步，同时CS＝0；否则直接结束。
进一步的，所述步骤3中的数据同步，具体包括如下步骤：
步骤3.1：主控制器读取EEPROM保存的三重备份数据、、；
步骤3.2：判断Esa、Esb、Esc三者是否完全相等，如三者均不相等则选用与RAM中上次同步后的累计计量数据相等的物理地址作为累计计量数据有效EEPROM地址，并令该值作为；如存在两个相等者，则以后选用相等两个的EEPROM物理存储区域作为累计计量数据有效EEPROM地址，并选用这两个值作为；如三者均相等，则直接进入下一步；
步骤3.3：将RAM累计计量数据写入累计计量数据有效EEPROM地址，并令Ds(s-1)＝Ds。
进一步的，所述EEPROM数据的存储采用变址存储方法，根据偏移地址和基址确定最低字节的实际地址；
其中所述偏移地址以紧邻最低字节的n位数据为参考位，基址为一固定地址，n>＝1且为整数，实际物理地址由基址和偏移地址共同确定。
本发明实现了如下的技术效果：
1、ISR中没有EEPROM操作，确保了较高的实时性，不会丢脉冲造成的计量误差；
2、降低了EEPROM的操作频率，在持续性有脉冲发生的情况下，EEPROM的读写频率由fP降低至1/PS，通常fP可达数十kHZ甚至MHZ，而1/PS仅为1或者更低；
3、实现了RAM临时计量数据和RAM累计计量数据的周期性同步和RAM和EEPROM数据的周期性同步，避免了RAM和EEPROM任意数据损耗造成的存储错误，将EEPROM的可靠性提升了3倍；
4、增加了LSB字节的EEPROM使用寿命，具体增加倍数由参考位n确定，增加倍数为2n。以n＝4为例，＝16，则EEPROM对LSB单一地址的读写频率降低了16倍，EEPROM的使用寿命提升了16倍；
5、本发明的智能设备高可靠性脉冲计量及存储方法由实时性脉冲计量方法、物理层、应用层三重数据存储方法有机构成，共同确保了脉冲的实时计量及数据的高可靠存储。
附图说明
图1本发明的实时性脉冲计量流程；
图2本发明的变址存储操作。
具体实施方式
以下将结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明：
图1示出了实时性脉冲计量流程，实时性脉冲计量由IO中断服务程序(IO ISR)、RTC中断服务程序(RTC ISR)和主程序循环三部分组成，包括如下步骤：步骤1：对高频脉冲进行累计，脉冲采样管脚和主控制器的某一IO连接，当发生脉冲上升沿或者下降沿时，对RAM中临时计量数据DT进行累计DT＝DT+1；
主控制器的定时中断按照预设间隔时间，例如1s，每次RTC ISR中执行同步计数CS和清零计数CC的累计，CS＝CS+1，CC＝CC+1；
接下来执行主程序中的循环操作，继续参考图1，
步骤2：程序主循环中周期性的执行主循环操作，例如1s，判断清零计数CC是否等于清零周期PC，若相等，则累计计量数据DS＝DS+DT、CC＝0、DT＝0；若不相等，则直接进入下一步；
步骤3：判断同步计数CS是否等于设定周期PS，若相等，则进行RAM和EEPROM数据同步，同时CS＝0；否则直接结束。
上述的ISR中没有EEPROM操作，确保了较高的实时性，不会丢脉冲造成的计量误差；同时，降低了EEPROM的操作频率，在持续性有脉冲发生的情况下，EEPROM的读写频率由fP降低至1/PS，通常fP可达数十kHZ甚至MHZ，而1/PS仅为1或者更低。
进一步的，所述步骤3中的数据同步，具体包括如下步骤：
步骤3.1：主控制器读取EEPROM保存的三重备份数据Esa、Esb、Esc；
步骤3.2：判断Esa、Esb、Esc三者是否完全相等，如三者均不相等则选用与RAM中上次同步后的累计计量数据相等的物理地址作为累计计量数据有效EEPROM地址，并令该值作为；如存在两个相等者，则以后选用相等两个的EEPROM物理存储区域作为累计计量数据有效EEPROM地址，并选用这两个值作为；如三者均相等，则直接进入下一步；
步骤3.3：将RAM累计计量数据写入累计计量数据有效EEPROM地址，并令Ds(s-1)＝Ds。
上述内容实现了RAM临时计量数据和RAM累计计量数据的周期性同步和RAM和EEPROM数据的周期性同步，避免了RAM和EEPROM任意数据损耗造成的存储错误，将EEPROM的可靠性提升了3倍。
进一步的，如图2所示，所述EEPROM数据的存储采用变址存储方法，根据偏移地址和基址确定最低字节的实际地址；
其中所述偏移地址以紧邻最低字节LSB的n位(bit)数据为参考位，基址(BaseAddr)为一固定地址，n>＝1且为整数，实际物理地址由基址和偏移地址共同确定。
进一步的，以基址加偏移地址为实际物理地址，确定最低字节的存储地址；数据读写时，先读取参考位所在字节，然后根据偏移地址和基址确定LSB所在实际物理地址，之后进行LSB的读写。
上述物理层的变址存储方法增加了LSB字节的EEPROM使用寿命，具体增加倍数由参考位n确定，增加倍数为。以n＝4为例，＝16，则EEPROM对LSB单一地址的读写频率降低了16倍，EEPROM的使用寿命提升了16倍。
本发明的智能设备高可靠性脉冲计量及存储方法由实时性脉冲计量方法、物理层、应用层三重数据存储方法有机构成，共同确保了脉冲的实时计量及数据的高可靠存储。
最后应该说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，所属领域的技术人员阅读本申请后，参照上述实施例对本发明进行种种修改或变更的行为，均在本发明申请待批的权利申请要求保护范围之内。

Claims (3)

1.一种脉冲计量及存储方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤1：对高频脉冲进行累计，当发生脉冲上升沿或者下降沿时，对RAM中临时计量数据DT进行累计DT＝DT+1；
主控制器的定时中断按照预设间隔时间，执行同步计数CS和清零计数CC的累计，CS＝CS+1，CC＝CC+1；
步骤2：判断清零计数CC是否等于清零周期PC，若相等，则累计计量数据DS＝DS+DT、CC＝0、DT＝0；若不相等，则直接进入下一步；
步骤3：判断同步计数CS是否等于设定周期PS，若相等，则进行RAM和EEPROM数据同步，同时CS＝0；否则直接结束。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤3中的数据同步，具体包括如下步骤：
步骤3.1：主控制器读取EEPROM保存的三重备份数据Esa、Esb、Esc；
步骤3.2：判断Esa、Esb、Esc三者是否完全相等，如三者均不相等则选用与RAM中上次同步后的累计计量数据Ds(s-1)相等的物理地址作为累计计量数据有效EEPROM地址，并令该值作为Es；如存在两个相等者，则以后选用相等两个的EEPROM物理存储区域作为累计计量数据有效EEPROM地址，并选用这两个值作为Es；如三者均相等，则直接进入下一步；
步骤3.3：将RAM累计计量数据Ds写入累计计量数据有效EEPROM地址，并令Ds(s-1)＝Ds。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述EEPROM数据的存储采用变址存储方法，根据偏移地址和基址确定最低字节的实际地址；
其中所述偏移地址以紧邻最低字节的n位数据为参考位，基址为一固定地址，n>＝1且为整数，实际物理地址由基址和偏移地址共同确定。
CN202011294821.2A 2020-11-18 2020-11-18 一种脉冲计量及存储方法 Active CN112511156B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011294821.2A CN112511156B (zh) 2020-11-18 2020-11-18 一种脉冲计量及存储方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011294821.2A CN112511156B (zh) 2020-11-18 2020-11-18 一种脉冲计量及存储方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112511156A true CN112511156A (zh) 2021-03-16
CN112511156B CN112511156B (zh) 2024-03-22

Family

ID=74956865

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202011294821.2A Active CN112511156B (zh) 2020-11-18 2020-11-18 一种脉冲计量及存储方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112511156B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116301665A (zh) * 2023-05-18 2023-06-23 浙江正泰物联技术有限公司 计量数据存储方法、装置、计算机设备及存储介质

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101303577A (zh) * 2008-06-26 2008-11-12 天津七所高科技有限公司 一种电阻焊控制器的数据存储方法
CN102128656A (zh) * 2011-02-25 2011-07-20 合肥工业大学 一种微弯型科氏质量流量计数字信号处理方法和系统
CN105630713A (zh) * 2014-11-03 2016-06-01 江苏绿扬电子仪器集团有限公司 实现逻辑波形数据存储的方法
CN105897394A (zh) * 2016-06-16 2016-08-24 桥弘数控科技（上海）有限公司 一种时钟同步调整方法和装置
CN111293948A (zh) * 2020-02-24 2020-06-16 郑州轻工业大学 母线电流采样非对称脉冲宽度调制方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101303577A (zh) * 2008-06-26 2008-11-12 天津七所高科技有限公司 一种电阻焊控制器的数据存储方法
CN102128656A (zh) * 2011-02-25 2011-07-20 合肥工业大学 一种微弯型科氏质量流量计数字信号处理方法和系统
CN105630713A (zh) * 2014-11-03 2016-06-01 江苏绿扬电子仪器集团有限公司 实现逻辑波形数据存储的方法
CN105897394A (zh) * 2016-06-16 2016-08-24 桥弘数控科技（上海）有限公司 一种时钟同步调整方法和装置
CN111293948A (zh) * 2020-02-24 2020-06-16 郑州轻工业大学 母线电流采样非对称脉冲宽度调制方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116301665A (zh) * 2023-05-18 2023-06-23 浙江正泰物联技术有限公司 计量数据存储方法、装置、计算机设备及存储介质
CN116301665B (zh) * 2023-05-18 2023-08-22 浙江正泰物联技术有限公司 计量数据存储方法、装置、计算机设备及存储介质

Also Published As

Publication number Publication date
CN112511156B (zh) 2024-03-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108563711B (zh) 一种基于时间节点的时序数据存储方法
TWI623878B (zh) 資料讀取方法以及儲存控制器
CN106407050A (zh) 一种数据存储方法
CN101320596B (zh) 一种面向大容量flash固存的坏块管理方法
JPH09330273A (ja) メモリカードおよびメモリカードにおける誤り訂正方法
TW201703052A (zh) 平均磨損方法、記憶體儲存裝置及記憶體控制電路單元
CN104102585A (zh) 映射信息记录方法、存储器控制器与存储器储存装置
CN1940885A (zh) 一种统计使用时间的系统及方法
TW201707002A (zh) 記憶體管理方法、記憶體控制電路單元及記憶體儲存裝置
CN102279776A (zh) 一种错误检查与纠正能力的测试方法及装置
CN107328968A (zh) 用于电能表的冻结和事件记录数据存储方法
CN101488369B (zh) Bch码控制器接口电路
CN109470918B (zh) Ir46电能表的电量数据处理方法和ir46电能表
TW202025165A (zh) 資料讀取方法、儲存控制器與儲存裝置
CN104166627B (zh) 一种基于单片机的nand‑flash写操作方法
CN101361140A (zh) 测试装置
CN112511156B (zh) 一种脉冲计量及存储方法
CN110515544B (zh) 数据存储的方法及终端设备
CN108491432B (zh) 基于消息摘要的电力系统累计量存储及抽取方法、电子设备和存储介质
CN113064114B (zh) 一种多芯电能表的高精度快速校表方法
CN108873668A (zh) 时间校准方法、处理器及时间校准系统
CN115686362A (zh) 一种智能电表的数据冻结方法
CN101178943A (zh) 存储器及其读取错误检测方法
CN203882621U (zh) 一种存储装置
CN108132857B (zh) 一种fpga断电状态精确恢复方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant