导言
在工业测井体系中,终端的数据存储、数据搬运一直是作业的重要环节。传统工业测井体系的数据存储选用不掉电静态RAM、EEPROM存储模块,数据搬运通常是计算机经过RS232串行口读取。
跟着USB技能的开展,计算机的移动存储介质遍及选用U盘或移动硬盘。U盘相关于工业测井体系终端本来的存储模块来说是海量存储,全部存储数据无需进行紧缩处理,能够在文件级与计算机兼容。与此同时,嵌入式Internet技能的开展又使得互联网技能能够轻松地嵌入到工业测井体系中,经过以太网操控芯片将测井体系终端接入互联网后,编制测井体系终端操控器和网络服务器之间的通讯协议,便能够轻松完成经过数据中心网站来操控测井终端的数据搜集,而进行数据拜访,也无需重复插拔USB接口存储器,仅经过已接入互联网的PC机或其他具有上网功用的移动终端即可完成长途操控海量测井数据的搜集、存储及拜访。综上所述,具有USB接口的存储设备能完成互联网长途操控、拜访USB存储设备的规划方案,关于期望获取海量测井数据的用户来说含义严重。
1 体系规划
体系框图如图1所示,首要是以STC15F2K60S2单片机为中心。单片机搜集测井体系中各路传感器搜集到的数据信息,经过USB接口芯片存储在大容量U盘中,别的运用以太网操控芯片ENC28J60将体系接入互联网,经过PC机或其他具有上网功用的移动终端长途操控并且拜访U盘中的测井数据。
1.1 USB接口芯片CH376模块规划
1.1.1 CH376硬件电路建立
USB接口芯片CH376模块硬件电路规划如图2所示,单片机与CH376选用的是硬件总线8位并口衔接方法。CH376经过8位被迫并行接口的D0~D7、RD#、WR#、PCS#、A0直接衔接到STC15F2K60S2单片机的体系总线上,其间D0~D7衔接STC15F2K60S2的数据总线P0.0~P0.7引脚,RD#、WR#引脚与STC15F2K60S2的对应引脚相连,INT#引脚连到STC15F2K60S2的外部中止INT0上(选用中止方法处理USB数据传输),PCS#衔接STC15F2K60S2的P2.6引脚来操控CH376的使能,A0衔接到STC15F2K60S2的P2.0引脚,因而,CH376指令寄存器的地址可选为BDF1H,数据寄存器的地址可选为BCF0H。
1.1.2 CH376软件规划
体系需要将各路传感器搜集到的数据信息存入大容量的U盘中,CH376能读写大容量U盘,故能够在U盘中创立文件,将搜集到的数据写入该文件中,创立一个EXCEL文件用于寄存搜集到的数据。
软件操作的具体步骤是:单片机首要发送CMD_SET_USB_MODE指令设置CH376作业在主机形式下,然后调用沁恒公司供给的FILE_SYS文件体系库中的CH376DiskConnect函数等候U盘衔接,U盘衔接成功后,在进行操作之前必须由单片机发送CMD_DISK_MOUNT进行初始化,并检测磁盘是否准备就绪,承认磁盘准备就绪后,调用文件体系库函数CH376 File Open翻开磁盘中现已创立好的文件。当文件创立成功后,为便利向文件中增加数据,还需要将该文件移动到U盘中全部已有文件的结尾。可调用文件体系库函数CH376ByteLocate设定参数为0xFFFF FFFF,即可移动该文件至全部文件之后,以上全部准备就绪后就能够向文件中写入数据了,最终要保存文件并更新文件长度,涉及到的文件库函数是CH376 GetFileSize。在U盘中创立EXCEL文件的软件流程图如图3所示。
1.2 以太网操控芯片ENC28J60模块规划
1.2.1 ENC28J60硬件电路建立
以太网操控芯片ENC28J60模块硬件电路如图4所示。单片机与ENC28J60选用SPI总线方法衔接,因为STC15F2K60S2内部集成了硬件SPI,为了进步网络通讯速率,选用硬件SPI方法驱动ENC28J60。STC15F2K60S2内部与SPI总线驱动相关的寄存器有SPI操控寄存器SPCTL、SPI状况寄存器SPSTAT、SPI数据寄存器SPDAT、SPI功用切换寄存器AUXR1。装备好相关寄存器后,将SPI接口的4个引脚(SCKL/P1.5、MISO/P1.4、MOSI/P1.3、SS/P1.2)别离与ENC28J60相应引脚相连,以太网接口选用自带网络变压器和网络通讯指示灯的专用网络接口HR911105A。
1.2.2 EN028J60软件规划及嵌入式μIP协议栈移植
(1)ENC28J60的驱动及网络数据的收发 ENC28J60的驱动程序首要分3部分:第一是装备相关寄存器,第二是芯片初始化,第三是收发数
据包,其间最中心的是收发数据包。在收发数据包时有以下几点值得重视:首要ENC28J60具有一个接纳过滤器,能够丢掉或接纳具有组播、播送或单播方针地址的数据包;其次,在数据字段处,以太网数据字段的长度能够在0~1500字节之间改换,超越这一规模的数据包是违背以太网规范的,将会被大多数以太网节点丢掉。
(2)嵌入式μIP协议栈移植
μIP是由瑞典计算机科学学院(网络嵌入式体系小组)的Adam Dunkels开发的,是专门为8位和16位单片机规划的一个十分小的TCP/IP协议栈。μIP彻底用C言语编写,能够很便利地移植到各种不同结构的单片机和操作体系上。μIP协议栈去掉了完好的TCP/IP协议中不常用的功用,简化了通讯流程,规划要点放在IP/TCP/%&&&&&%MP/UDP/ARP这些网络层和传输协议上,确保了其代码的通用性和结构的稳定性,并且其占用资源十分少,协议栈代码不到6 KB,RAM只占用几百字节。在规划上μIP选用硬件处理层、协议栈层、使用层共用一个大局缓冲区,不存在数据复制问题,其发送和接纳数据包都是依托这个缓冲区,极大地节省了空间和时间。别的μIP源代码供给一套实例程序,包含Web服务器、Web客户端、电子邮件发送、Telnet服务器、DNS主机名解析等。μIP协议栈与体系底层和高层使用之间的联系如图5所示。