[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

说明书

本发明涉及一种面向自容式应用的数据存储方法及存储系统,属于海洋仪器领域，所述方法将多张SD/TF卡映射为一张虚拟的SD/TF卡，采集的数据顺序依次轮流写入多张SD/TF卡存储方式，对于整个系统来说，写入过程是依次交替写入各个SD/TF卡的，充分利用了多张SD/TF卡的吞吐量，最大限度的获得平稳的SD/TF卡写入性能；同一个文件的数据是分块并行写入各个SD/TF卡的，在后续从电脑主机的读取过程中，能够支持通过多卡控制器并行读取。并统一构建成所需的文件系统，不但可直接使用电脑读取，而且读取过程可以从多张SD/TF卡中并行读取，数据导出速度更快。

技术领域

本发明属于海洋仪器领域，具体涉及一种面向自容式应用的数据存储方法及存储系统。

背景技术

自容式采集设备目前在海洋仪器领域有着广泛的应用。自容式采集设备存储系统的特点是采样数据按序存储，设备回收后批量导出。自容式采集通常工作时间长，数据量大；在存储过程中要求数据存储速率稳定，数据不要丢失；数据导出过程快速、简单、易用。考虑实现复杂度、成本、功耗等方面的要求，通常使用SD/TF卡存储采样数据，并使用文件系统组织数据文件并导出。

传统的实现方式通常使用常规的FAT文件系统操作方式，生成文件表项，写入数据，并修改文件表项中的文件信息和FAT表。但是这种方式会导致随机位置操作SD/TF卡，导致数据写入速度不平稳。当遇到单张SD/TF卡容量不足时，则使用多张SD/TF卡进行扩容。数据导出时，只能一张张读取，导出效率低。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于提供一种面向自容式应用的数据存储方法,所述方法针对低功耗、大容量的自容式场景，提出一种面向自容式应用的数据存储方法。不但能够方便地扩充存储容量，而且保证数据的完成记录和完整导出。同时，当使用多卡进行扩容时，支持电脑主机直接对多张SD/TF卡的数据并行读取，大大提高了数据导出的速度。

本发明通过如下技术方案来实现的:

一种面向自容式应用的数据存储方法,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；每张SD/TF卡分成两部分，为文件系统的存储空间和数据存储空间，每张卡的数据存储空间按照合适大小的块进行划分，并对块进行顺序标注，每一个块作为SD/TF卡的一次写入的单位，将N张SD/TF卡映射为一张虚拟的SD/TF卡，并将采集的数据分块依次轮流写入各个SD/TF卡；(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块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；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。

进一步，块的大小满足N*块等于文件系统中定义的簇的大小。

进一步，所述的N为2的指数幂。

进一步，所有SD/TF卡的容量相等。