基于fatfs无外部电源串口记录器设计

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1、学兔兔www.xuetutu.com。慨嘲_摧棼∞l豫l珏曩-尊§g交#。基于FatFS的无外部电源串口记录器设计张生文(北京全路通信信号研究设计院集团有限公司，北京100073)摘要：描述了一种无电源串口记录器的设计，可以连接到常见的&S-2~2接1：7上，从总线上获取工作电源，将P,S-232接口数据以文件的形式记录到本地存储芯片中。数据维护时，该设备可被Pc机识别为大容量存储器，可直接对数据文件进行转存等操作。该设备的文件系统基于F&tFS，对其进行改进以降低运行时的功耗，降低了开发难度并保证了良好的兼容性。关键词：FatFS；串口记录器；无外部电源Abstract：The

2、paperdescribesthedesignofaRS232datarecorderwithoutexternalpower．TherecorderconnectswithRS232connectorgettingworkpowerfromdatabusandsavesbusdatatothelocalchipsinfiletype．Itisidentifiedasmassstorageasmaintenance．Itsfilescanbecopieddirectlytootherequipment，andthefilesystemisdevelopedbasedonmodif

3、iedFatFSforreducingtheoperationpowerandthedevelopingdifficultyandensuringthegoodcompatibility．Keywords：FatFS；RS232datarecorder；noexternalpowerDoI：10．3969~．issn．1673—4440．2016．01．021大容量存储器模式下，该设备与PC机通过1概述USB接口连接，PC机将该设备识别为大容量存储串口是一种非常通用的设备通信总线，在设备器，可将数据直接拷贝到其他存储设备中。USB模调试，维护接口等领域获得了广泛的应用。在轨道式下

4、也可通过上位机软件对记录下载器进行实时时交通等行业中，受限于供电条件，运行时间较长等钟等配置。原因的限制，给串口数据的记录带来了困难。本文1．2创新性优点设计了一种串口记录器，连接使用RS-232接口的设备上电时，根据配置情况自动进入固件更新设备，采集其串口输出的数据并保存在存储芯片中，程序或正常程序，固件更新程序可使用官方提供的可通过USB接口连接至PC机后将数据转存到其他上位机升级程序更新设备的程序，可用于bug修复设备。等，既不需要打开设备，也不需要专用的工具，使1．1功能描述用的便利性得到改善；该设备不使用外部电源，直串口记录器可根据当前串口的设备连接情况更接对串口总线的

5、电压差进行电压转换操作，获取芯改记录下载器的工作模式，即分别工作在串口记录片的工作电源；设计有实时时钟芯片和充放电电池，工作模式或大容量存储器模式。可用于给记录的数据标记时间信息等，同时该模块串口记录工作模式下，该设备自动将串口输出可在较长时间内保证稳定工作。的数据记录在本地存储芯片中，也可根据被连接设2硬件设计备的需要输出指令与被连接设备交互，对其进行配置或获取部分数据。当设备中存储的数据量达到设为降低设备的总体功耗，硬件设计中使用了较备容量限制时，设备自动删除较老的数据，保证记多的低功耗芯片，并对电阻、电容的取值进行优化，录器中存储较新的数据。以使设备工作稳定可靠。铁路通信信

6、号工程技术(RSCE)2016年2月，第13卷第l期学兔兔www.xuetutu.com学兔兔www.xuetutu.comFLASH芯片不能单字节擦除的特性造成对扇区的3软件的低功耗设计频繁读写，因此，在软件设计中，需要对FatFS优为尽可能降低记录器运行时功耗，针对该设备化，以减少对扇区的操作。的特点在软件设计中做了多处优化，带来了功耗的FAT文件系统包括4个部分，分别为引导区、降低和使用的便利性。文件分配表区域、根目录区域和数据区域。引导区3．1工作模式保存了基本输入输出参数，其内容在磁盘格式化时串口记录器有3种工作模式，如图4所示。被写入，平时亦只有获取文件系统信息时被使

7、用。因此该区域的操作可以简化；文件分配表区域保存了各扇区的使用和连接关系，当文件的容量每增加一个扇区大小时，该区域的内容将会被更新一次，因此在FatFS文件系统中对该区域的更新十分频繁；根目录区用于保存文件名、创建时间、大小等图4设备的3种工作模式信息，因此创建文件或文件更新时该区域将会被更新；数据区记录了文件的具体内容，当文件的内容因串口记录器的功能需求差异较大，软件设计增减时，该区的特定扇区内容将会被改写。中对设备的功能进行了划分，分别为固件更新模式根据FAT文件系统的特点，