[发明专利]一种面向自容式应用的数据存储方法及存储系统

权利要求书

1.一种面向自容式应用的数据存储方法, 其特征在于所述方法具体如下：

（1）首先通过分离数据的存储和文件系统信息的写入过程,根据系统中卡的数目和容量，规划文件系统的数据格式和位置，将数据的存储和文件系统的相关操作分别进行； MCU通过SDIO发送指令获取各个SD/TF卡的容量，以容量最小的卡的容量作为所有卡的可使用容量，记为C；根据事先指定的所支持的最大文件数据、卡的容量和簇的大小，计算文件系统自身信息所需要的空间，所需容量记为C₁；这样，每张卡都被分为了两部分，分别记为P_i,0和P_i,1，其中i表示卡的索引；每张SD/TF卡，除去前面部分预留给文件系统的存储空间外，剩余的存储空间定义为数据存储空间，即为采集数据所能使用的部分，容量记为C₂，且C=C₁+C₂；每张卡的数据存储空间按照块进行划分，记为{B_i,j}； 其中i表示卡的索引，j表示块的索引，块的大小记为C₃，根据卡容量不同，块的大小不同，N的大小也不同，块的大小满足N* C₃等于文件系统中定义的簇的大小，N为2的指数幂，每一个块作为SD/TF卡的一次写入的单位；逻辑上系统中所有的SD/TF卡构成了一张新的SD/TF卡存储空间；

（2）开始采集数据时，MCU将采集开始时间存储到非易失性存储器中；

MCU依次将实时采集数据按照B_0,0，B_1,0，……，B_7,0，B_0,1，B_i,1，……，B_i,1，……，B_{0, j}，B_{1, j}，……，B_i,j顺序写入各个卡的数据存储空间；

（3）当采集数据过程结束后， MCU将采集数据最后的写入位置记录在非易失性存储器中，写入位置包含SD/TF卡的编号和SD/TF卡中的位置；构建文件系统所需的内容; 所有文件系统的信息，包括磁盘分区信息、FAT表项、文件目录项都写在第一张卡的开始部分，即P_1,0区域；构建是针对卡阵列构成的虚拟SD/TF进行的，所有N张卡加上P_1,0区域的文件系统信息共同构成一个统一的磁盘；文件系统的构建要保证所有存储下来的采集数据全部依次包含在某个文件中，文件大小需要是簇大小的整数倍，从而可以在事后从SD/TF卡中读取;

当需要进行文件系统读取式时，通过多卡控制器，将并行存储的数据同步读出，串行化后通过USB控制器发送给电脑主机；

所述存储方法的硬件系统包括低功耗MCU模块、高速接口模块、SD/TF卡多卡控制器模块和1-N个SD/TF卡；低功耗MCU模块负责完成数据的采集功能并将采集到数据通过SD/TF卡多卡控制器模块写入SD/TF卡；高速接口模块和电脑主机相连，接收电脑主机的指令并通过SD/TF卡多卡控制器模块读取SD/TF卡中的数据；SD/TF卡多卡控制器负责接收低功耗MCU模块采集到的数据并按照低功耗MCU模块的指令写入SD/TF卡的指定位置；读取时SD/TF卡多卡控制器负责根据接收到的电脑主机的指令从所管辖的多张SD/TF卡中并行读取数据；

所述的SD/TF卡多卡控制器的功能是实现多卡的管理和读写操作；系统启动时，SD/TF卡多卡控制器和低功耗MCU模块配合依次完成所有SD/TF卡的初始化工作；数据采集过程中，SD/TF卡多卡控制器和低功耗MCU模块配合，根据低功耗MCU模块的控制信号和指令将采集到的数据按照顺序依次写入到指定的位置；数据读取时，SD/TF卡多卡控制器根据从高速接口模块接收到的电脑主机的读取命令，并行从多张SD/TF卡中读取数据并通过高速接口模块发送给电脑主机。

2.根据权利要求1所述的一种面向自容式应用的数据存储方法, 其特征在于所有SD/TF卡的容量相等。