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STM32F429的外接nandflash当作U盘实现数据记录功能

2017-06-06 10:34 127 查看

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功能需求

主要功能
485数据采集

NANDFlash模拟成U盘

读写Fatfs

具体实现

遇到的问题

功能需求

实现数据采集记录的功能。需要每一秒将数据记录一次,并且实现24小时循环记录的功能。如果电脑插上USB_SLAVE口,就可以直接将采集到的数据拷贝出来。在上位机上进行数据的管理。

主要功能

1.485数据采集

项目主要利用485进行数据采集,每接收到一个完整的一帧数据,就可以解包并进行CRC校验,只要校验通过即可认为这一条数据是有效的。可以进行数据记录。

2.NANDFlash模拟成U盘

这里需要利用fatfs+ftl将NANDFlash映射成Windows系统可直接识别的FAT32模式,该模式下文件系统可直接被识别,FTL可以很好的对NANDFlash进行管理,实现坏区标记等功能。最后再通过移植USB,这样就可以直接被电脑所识别。

3.读写Fatfs

由于前面两个功能网上都有大量的例子,本人就不必赘言。这里主要叙述开发过程中对Fatfs操作过程中遇到的种种错误以及自己思考的解决办法。

具体实现

其实在操作Fatfs过程中,刚开始一直没有弄清楚究竟操作的是什么,其实这里直接可以将操作的对象当成一个文件即可。操作过程中,先打开文件

void ProcessBuffer485(u8* bInbuff)
{
//memset(databuffer, 0, sizeof(databuffer));
switch(bInbuff[0])
{
case DATPKG: //如果满足07 数据
bInbuff++;
memcpy((u8 *)&statePkg, bInbuff, sizeof(STAT_PKG));
//如果两个时间一致,就跳出执行,将这一帧数据丢弃
if(statePkg.timesec==lastsec)
{
return;
}
lastsec=statePkg.timesec;  //时间
year = statePkg.YMDHM >> 20;
month = (statePkg.YMDHM >> 16) &0x0F;
day = (statePkg.YMDHM >>11) & 0x1F;
hour = (statePkg.YMDHM >> 6) & 0x1F;
minute = statePkg.YMDHM & 0x3F;
if(reload==0)
{
z=0;
lastfilelen=0;
firststate=0;
reload=1;
}
//如果文件刚开始,写完一条数据
if((z==0)&&(lastfilelen==0)&&(firststate==0))
{
firststate=1;
p = sprintf( databuffer,    "id\t YMDHM\t lamps\t engSpeed\t engOilPress\t engWaterTemp\t trainSpeed\t RunKM\t bat24_V\t bat24_A\t engWorkTime\t Soft_Version\n");
p += sprintf( databuffer+p, "%6d\t %4d-%2d-%2d %2d:%2d:%2d\t %10d\t %5d\t %5d\t %5d\t %5d\t %10d\t %5d\t %5d\t %6d\t %34d\n", z,year,month,day,hour,minute, statePkg.timesec,statePkg.lamps,statePkg.engSpeed, statePkg.engOilPress, statePkg.engWaterTemp, statePkg.trainSpeed, statePkg.RunKM, statePkg.bat24_V, statePkg.bat24_A, statePkg.engWorkTime,statePkg.Soft_Version);
z++; //让计数加一
break;    //此时返回databuffer的数据一共是256字节
}

//第1条数据
//if((z==1)&&(lastfilelen==0))
//{
//              p += sprintf( databuffer + p,     "%6d\t %4d-%2d-%2d %2d:%2d:%2d\t %10d\t %5d\t %5d\t %5d\t %5d\t %10d\t %5d\t %5d\t %6d\t %24d\n", z,year,month,day,hour,minute,statePkg.timesec, statePkg.lamps,statePkg.engSpeed, statePkg.engOilPress, statePkg.engWaterTemp, statePkg.trainSpeed, statePkg.RunKM, statePkg.bat24_V, statePkg.bat24_A, statePkg.engWorkTime,statePkg.Soft_Version);
//              return;
//  }
//在字节里又增加128字节
p += sprintf( databuffer + p,     "%6d\t %4d-%2d-%2d %2d:%2d:%2d\t %10d\t %5d\t %5d\t %5d\t %5d\t %10d\t %5d\t %5d\t %6d\t %24d\n", z,year,month,day,hour,minute,statePkg.timesec, statePkg.lamps,statePkg.engSpeed, statePkg.engOilPress, statePkg.engWaterTemp, statePkg.trainSpeed, statePkg.RunKM, statePkg.bat24_V, statePkg.bat24_A, statePkg.en
4000
gWorkTime,statePkg.Soft_Version);

if(z==1)
{
z++; //此时还差一条到达512字节
break;
}else if(z==2){
//在这一条数据之后满足512字节了
p=0;
}

if(lastfilelen>0)
{
//表示已经有数据保存了
if(z==0)
{
z = lastfilelen+1;
}

}

if(z>2)
{
if((z-2)%4!=0)
{
z++;
break;
}else{
p=0;
}
}

if(z>=180002)
{
reload=0;
}
/*
if(z>=180002)
{
reload=0;
}
*/

NAND_FlashFatfsDemo("2:/1.xls",databuffer,512);
z++;
memset(databuffer, 0, sizeof(databuffer));//数组每次使用完,都要进行清空操作
break;
default:
break;
}

}


读写操作

/*
********************************************************************************************************
函数名称:NAND_FlashFatfsDemo
函数功能: 测试 nand flash 读写功能,带 fatfs 文件管理系统操作
参数:    无
返回值:  无
********************************************************************************************************
*/

void NAND_FlashFatfsDemo(const TCHAR* path,const void* buff,int len)
{
uint8_t res;
//打开之前改变文件权限
//如果是只读模式,那么打开文件的标识是不会生效的,也就是不能打开文件
//res = f_chmod(path,AM_ARC,AM_ARC|AM_RDO);
res = f_open(myfile, path, FA_OPEN_ALWAYS | FA_WRITE); //打开文件,已经满足512字节了
f_sync(myfile);
//    delay_ms(10);  //延时10ms
if(FR_OK!=res)
{
//如果文件没有打开成功,直接退出
return;
}

//数据第一次被建立
offset=((z-1)/4)*512;
res = f_lseek(myfile,offset);
//delay_ms(20);
//开始写数据
res=f_write(myfile,buff,512,&bw);
//f_sync(myfile);
//delay_ms(20);
if(FR_OK!=res||bw==0)
{
z--;
z--;
z--;
z--;
f_close(myfile);
return;
}

//关闭数据文件
f_close(myfile);

delay_ms(50);
//开始写计数文件

res = f_open(ftemp, "2:/number.txt", FA_CREATE_ALWAYS | FA_WRITE | FA_READ); //打开文件
f_sync(ftemp);
//  delay_ms(10);
if(EOF==f_printf(ftemp,"%6d",z))
{
//  delay_ms(10);
f_close(ftemp);
//测试,如果写入失败的情况
//res = f_open(ftemp, "2:/err.txt", FA_CREATE_ALWAYS | FA_WRITE | FA_READ); //打开文件
//  delay_ms(10);
//  f_close(ftemp);
return;
}
//f_putc(z,myfile);
f_close(ftemp);
delay_ms(10);

}


主要的思路是先将数据收集到512字节,然后一次性向文件里面写。当写完后,则开始写编号,这里的编号用来表示下一次重新开始的文件偏移位置。如果通过读取文件大小来操作文件的指针,就没有办法实现循环复写的功能了。所以只能思考采用两个文件来实现,一个专门写数据,另外一个专门计数。当上电时,则可以计数文件的数值。只用操作文件指针偏移到相应的位置,即可修改文件了。

遇到的问题

在操作过程中,刚开始写的数据不对,有点时候读出数据都是乱码。这里一般都是文件的偏移地址算的不对。在写完一条数据后,如果想让数据接着写,不覆盖之前的数据,首先就是文件的打开方式采用 FA_OPEN_ALWAYS,其次就是要将文件指针f_lseek移到该条数据结尾。不可移动太多了,如果移动太多,很可能会出现已经删除了的数据。这样就不对了。

第二个问题就是插上USB,windows系统会提示驱动有问题,是否修复U盘,很有可能是文件写完数据后,还没来得及关闭数据,当没有调用f_close或者f_sync时,数据是没有的。所以有的时候会发现明明f_write写了数据,但是有的时候却没有数据的情况。还可能出现FAT表损坏的情况。其实这个问题很常见,有的时候一断电,数据文件正在写或者还没来得及关闭,都有可能发生。

第三个问题就是断电数据保存的问题。本人在网上找了大量的资料,没有发现合适的HAL库版本的掉电中断的文章,这里来进行一下简单的操作

void MyPVD_Init(void)
{

PWR_PVDTypeDef pvd;

__HAL_RCC_PWR_CLK_ENABLE();//使能电源时钟PWR

pvd.PVDLevel=PWR_CR_PLS_LEV7;
pvd.Mode=PWR_PVD_MODE_IT_RISING;
//  HAL_PWR_DeInit();
HAL_PWR_ConfigPVD(&pvd);
HAL_PWR_EnablePVD();
//LED1=!LED1;

//__HAL_PWR_PVD_EXTI_ENABLE_IT();
HAL_NVIC_SetPriority(PVD_IRQn,0x00,0x02); //抢占优先级1,子优先级2
HAL_NVIC_EnableIRQ(PVD_IRQn);

}

//产生中断!
void PVD_IRQHandler()
{
//LED1=0;
HAL_PWR_PVD_IRQHandler();
}

//产生中断后的回掉函数
void HAL_PWR_PVDCallback(void)
{

LED1=0;

}


经过以上的配置,可以进入到中断里。这里用LED灯可以看到发光一下。但是仅靠这个中断想要实现数据的保存还是不够的,需要断电后电压维持一段时间,这段时间内足够操作nandflash。
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标签:  u盘 stm32
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