專利名稱：安全數(shù)字卡的存儲(chǔ)檢索方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)處理技術(shù)，特別是涉及一種高速快效的SD (安全數(shù)字)卡存儲(chǔ) 檢索方法技術(shù)。
背景技術(shù)：
在電力自動(dòng)化行業(yè)，有大量的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)需要存儲(chǔ)。存儲(chǔ)介質(zhì)最早的是手工抄寫 到紙張上，后來隨著計(jì)算機(jī)在電力自動(dòng)化行業(yè)的應(yīng)用，普遍使用軟磁盤、U盤、硬 盤等來存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，這些都是上位機(jī)在windows/imix等主流操作系統(tǒng)下實(shí)現(xiàn)的，后來 隨著單片機(jī)、DSP (數(shù)字信號(hào)處理器)等微處理器的蓬勃發(fā)展，電力自動(dòng)化行業(yè)對(duì)監(jiān) 控系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性和精確性提出了更高的要求，使得嵌入式操作系統(tǒng)在電力自動(dòng)化行 業(yè)得到迅速發(fā)送，隨之而來的問題就是如何在嵌入式操作系統(tǒng)環(huán)境下解決大量數(shù)據(jù) 的存儲(chǔ)問題。最早人們常用的存儲(chǔ)設(shè)備是EEPROM，需要用紫外線擦除，軟件只能一 次性的寫入數(shù)據(jù)，如果要重新寫入數(shù)據(jù)就必須再用紫外線擦除，這造成操作上非常 大的不方便。后來人們開始使用FLASH,可以直接用軟件擦寫，但讀寫速度較慢； 另外還有用各種RAM存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的，其讀寫速度快，但失電后存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)會(huì)丟失。再 后來，高速FLASH出現(xiàn)了，兼有傳統(tǒng)FLASH和RAM長(zhǎng)度，但價(jià)錢太高。另外，這些 存儲(chǔ)設(shè)備都有個(gè)致命的缺陷容量都無法做大，只能做到M級(jí)，已經(jīng)不適合做現(xiàn)在 大容量數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)。隨著民用數(shù)碼產(chǎn)品的高速發(fā)展，帶來了新的存儲(chǔ)設(shè)備SD卡 (Secure Digital Card:安全數(shù)字卡)，失電后存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)不會(huì)丟失，它的讀寫速度達(dá)到 2MBPS，甚至更高，而容量很容易達(dá)到G級(jí)，是FLASH之類容量的數(shù)千倍，而價(jià)錢非 常便宜，這就有可能使用SD卡代替?zhèn)鹘y(tǒng)的FLASH、 RAM、硬盤等來存儲(chǔ)監(jiān)控系統(tǒng)的大量數(shù)據(jù)。但由于電力自動(dòng)化行業(yè)與民用數(shù)碼產(chǎn)品行業(yè)不同，對(duì)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)檢索時(shí) 間有很高的要求，所以在民用數(shù)碼產(chǎn)品行業(yè)采用的SD卡存儲(chǔ)檢索方法是不能滿足電 力自動(dòng)化行業(yè)的要求的。
SD卡是現(xiàn)在民用數(shù)碼產(chǎn)品里廣泛使用的存儲(chǔ)設(shè)備，由于SD卡讀寫需要相應(yīng)的 一串指令，在2MBPS速度下讀取SD卡信息，通過計(jì)算可知，讀取1G字節(jié)SD卡數(shù)據(jù) 大約需要60分鐘的時(shí)間。用SD卡存儲(chǔ)歷史數(shù)據(jù)，需要檢索歷史數(shù)據(jù)時(shí)，普通的方 法就是依次比較數(shù)據(jù)時(shí)間，極端的時(shí)候需要比較所有數(shù)據(jù)，那么需要60分鐘，這么 長(zhǎng)的時(shí)間，是無法忍受的。為此， 一般采用索引映勤"的方法，把SD卡分成2部分， 前面為索引區(qū)，后面為數(shù)據(jù)區(qū)，索引區(qū)記錄數(shù)據(jù)區(qū)的時(shí)間等信息，這樣檢索數(shù)據(jù)就 變成了檢索索引區(qū)，此方法顯然能提高SD卡檢索時(shí)間，但是，對(duì)大容量SD卡，搜 索索引區(qū)仍然需要很長(zhǎng)的時(shí)間，尤其在電力自動(dòng)化行業(yè)，對(duì)數(shù)據(jù)響應(yīng)的時(shí)間一般要 求不大于1秒，此方法仍然無法滿足要求。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種高速 度、低成本、大容量、數(shù)據(jù)響應(yīng)時(shí)間短的SD卡的存儲(chǔ)檢索方法。
為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所提供的一種SD卡的存儲(chǔ)檢索方法，其特征在 于，檢索方法的步驟包括
1) 建立數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，所述SD卡為設(shè)有m個(gè)扇區(qū)的SD卡，每個(gè)扇區(qū)為X(X》512) 字節(jié)，設(shè)扇區(qū)的前2n (n為2-4)字節(jié)為ID號(hào)，后(X-2n)字節(jié)為數(shù)據(jù)(存儲(chǔ))空 間；
2) 對(duì)采樣數(shù)據(jù)編碼(預(yù)處理)，并按序存入，設(shè)時(shí)間基準(zhǔn)點(diǎn)Ti，則數(shù)據(jù)采樣時(shí) 間至?xí)r間基準(zhǔn)點(diǎn)Ti的時(shí)間間隔為Ty (毫秒)，采樣數(shù)據(jù)以固定間隔時(shí)間(毫秒)按 照扇區(qū)的順序和扇區(qū)內(nèi)的數(shù)據(jù)點(diǎn)順序依次存入；3) 進(jìn)行數(shù)據(jù)點(diǎn)位置的計(jì)算，設(shè)基準(zhǔn)數(shù)據(jù)點(diǎn)為0，其位置在第Fo扇區(qū)的第Qo點(diǎn) 處；設(shè)要檢索的數(shù)據(jù)點(diǎn)為X，其位置在第Fx扇區(qū)的第Qx點(diǎn)處；則計(jì)算如下
b)先計(jì)算時(shí)間間隔TsHTo-Txl (毫秒)，其中，To為基準(zhǔn)數(shù)據(jù)點(diǎn)的(采樣)數(shù) 據(jù)時(shí)間(毫秒)，Tx為要檢索數(shù)據(jù)點(diǎn)的(采樣)數(shù)據(jù)時(shí)間(毫秒)；
再計(jì)算存儲(chǔ)記錄的時(shí)間間隔為Ts'=|To-Tx|-P (Ts)，其中P (Ts)為修正值， 當(dāng)步驟2)中采樣數(shù)據(jù)編碼為按序存入時(shí)P (Ts) =0;
b)數(shù)據(jù)點(diǎn)間隔QsWs' /Kj，其中，Kj為采樣間隔時(shí)間(毫秒)；cj規(guī)2iiH」響rs刀、ys-yoj /Htfj楚數(shù)冏，共屮，yo刀巷佃戮骷總仕屈2i的位 置，H為每個(gè)扇區(qū)保存的數(shù)據(jù)點(diǎn)個(gè)數(shù)；
d) 要檢索的數(shù)據(jù)點(diǎn)保存的扇區(qū)Fr (Fd+Fo-Fs)取模，其中，F(xiàn)d為SD卡的扇 區(qū)總數(shù)，F(xiàn)o為基準(zhǔn)數(shù)據(jù)點(diǎn)保存的扇區(qū)；
e) 要檢索的數(shù)據(jù)點(diǎn)在扇區(qū)的位置Qx為H減去(Qs-Qo) /H的余數(shù)；
4) 直接從數(shù)據(jù)點(diǎn)位置讀取數(shù)據(jù)。
進(jìn)一步的，所述步驟2)中的時(shí)間基準(zhǔn)點(diǎn)為1970年1月1號(hào)0點(diǎn)0分0毫秒。 進(jìn)一步的，所述步驟3)中設(shè)基準(zhǔn)數(shù)據(jù)點(diǎn)為當(dāng)前數(shù)據(jù)點(diǎn)，也就是最后一次寫入
SD卡的采樣數(shù)據(jù)的位置。
進(jìn)一步的，所述步驟3) a)中P (Ts)為Ts的分段(修正值)函數(shù)，P (Ts)
由存儲(chǔ)(停電或其它原因而停止運(yùn)行存儲(chǔ)的)記錄確定，或根據(jù)二分法、快速逼近
法搜索、計(jì)算得到。
利用本發(fā)明提供的SD卡的存儲(chǔ)檢索方法，由于采用按序存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，使存 儲(chǔ)數(shù)據(jù)的檢索過程變?yōu)榇鎯?chǔ)數(shù)據(jù)的位置的計(jì)算過程，從數(shù)據(jù)點(diǎn)存儲(chǔ)位置直接讀取數(shù) 據(jù)，所以檢索速度比傳統(tǒng)檢索方法快得多；由于釆用扇區(qū)設(shè)ID號(hào)的結(jié)構(gòu)，從而對(duì)不 連續(xù)的采樣數(shù)據(jù)仍然可以快速檢索。
具體實(shí)施例方式
以下對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例作進(jìn)一步詳細(xì)描述，但本實(shí)施例并不用于限制本發(fā)明， 凡是采用本發(fā)明的相似方法及其相似變化，均應(yīng)列入本發(fā)明的保護(hù)范圍。
本發(fā)明實(shí)施例所提供的一種SD卡的存儲(chǔ)檢索方法。本發(fā)明通過對(duì)SD卡扇區(qū)合 理的編碼，無須索引區(qū)，就能快速檢索歷史數(shù)據(jù)。在電力自動(dòng)化行業(yè)，保存歷史數(shù) 據(jù)都要求記錄最近若干時(shí)間的數(shù)據(jù)，比如，最近1年的數(shù)據(jù)，有明顯的特征數(shù)據(jù) 具有先進(jìn)先出的特點(diǎn)，總是用最新的數(shù)據(jù)覆蓋最老的數(shù)據(jù)。本發(fā)明記錄數(shù)據(jù)方法如 下，SD卡一般縣以512享書先一個(gè)扇反.免W:S:前4 ^書乂i TD g.后SnS^書^
數(shù)據(jù)空間(如果是2048字節(jié)或其它字節(jié)為一個(gè)扇區(qū)，方法一樣)。ID號(hào)從1開始， 依次增加。每寫一個(gè)扇區(qū)，該扇區(qū)的ID號(hào)都比上次寫的扇區(qū)的ID號(hào)大1。系統(tǒng)第 一次寫SD卡時(shí)，第一個(gè)扇區(qū)的ID號(hào)從1開始，第二個(gè)扇區(qū)的ID號(hào)為2，由此類推， 假設(shè)為1G字節(jié)的SD卡，則第一次寫到最后一個(gè)扇區(qū)是它的ID號(hào)為2048000，此時(shí) 繼續(xù)記錄數(shù)據(jù)，按照先進(jìn)先出的原則，應(yīng)該接著寫第一個(gè)扇區(qū)，此時(shí)ID號(hào)繼續(xù)增長(zhǎng) 為2048001，然后接著寫第二個(gè)扇區(qū)的ID號(hào)為2048002，如此一直循環(huán)寫下去。要 保存的數(shù)據(jù)假設(shè)是每O。 l秒記錄一次，那么4字節(jié)的ID號(hào)能保存的時(shí)間為2的 32次方乘以0。 1秒，即429496727. 6秒，大約13。 6年。電力自動(dòng)化行業(yè)對(duì)自動(dòng) 化裝置的年限要求是10年，所以4字節(jié)的ID號(hào)可以保證在自動(dòng)化裝置的生命周期 里ID號(hào)不會(huì)翻轉(zhuǎn)(這里是假設(shè)每個(gè)扇區(qū)數(shù)據(jù)空間只記錄一點(diǎn)的數(shù)據(jù)，如果每個(gè)扇區(qū) 數(shù)據(jù)空間記錄10點(diǎn)數(shù)據(jù)，則4字節(jié)ID號(hào)可用136年)。如果數(shù)據(jù)的采樣密度更高， 可以用6字節(jié)的ID號(hào)，甚至用8字節(jié)的ID號(hào)，存儲(chǔ)方法都一樣。數(shù)據(jù)空間可以為 若干個(gè)采樣點(diǎn)加第一個(gè)點(diǎn)或者最后一個(gè)點(diǎn)的采樣時(shí)間，因?yàn)橹酪粋€(gè)點(diǎn)采樣的時(shí)間， 根據(jù)位置順序就可獲得其它點(diǎn)的采樣時(shí)間。當(dāng)然，如果不在乎浪費(fèi)一點(diǎn)空間，也可 以每個(gè)點(diǎn)都帶采樣時(shí)間。為了進(jìn)一步加快數(shù)據(jù)檢索時(shí)間，數(shù)據(jù)的時(shí)間不用傳統(tǒng)的年月 日時(shí)分秒的方式來表示，而是采用相對(duì)于1970年1月1號(hào)0點(diǎn)0分0毫秒的毫秒數(shù)來表示。因?yàn)槟暝氯諘r(shí)分秒的方式記錄時(shí)間，因?yàn)樯婕伴c年閏月大小月，每次比較 時(shí)間都需要復(fù)雜的計(jì)算，而比較毫秒數(shù)就非常簡(jiǎn)單了，比較大小就行。
總之，本發(fā)明數(shù)據(jù)編碼方法描述如下以扇區(qū)為單位，每個(gè)扇區(qū)分為ID號(hào)、用 毫秒數(shù)表示數(shù)據(jù)的采樣時(shí)間、若干點(diǎn)采樣數(shù)據(jù)共三部分。ID號(hào)從1開始依次增長(zhǎng)，
毫秒數(shù)是相對(duì)于1970年l月1號(hào)0點(diǎn)0分0毫秒的毫秒數(shù)。
本發(fā)明的數(shù)據(jù)檢索方法非常簡(jiǎn)單，首先建立數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，所述SD卡為設(shè)有m個(gè)扇 區(qū)的SD卡，每個(gè)扇區(qū)為X(512-2048)字節(jié)，設(shè)扇區(qū)的前2n (n為2-4)字節(jié)為ID號(hào)， 后(X-2n)字節(jié)為數(shù)據(jù)(存儲(chǔ))空間；因?yàn)镮D也具有連續(xù)性和時(shí)間性，既可以看作 是時(shí)間的坐標(biāo)，也可以看作是數(shù)據(jù)位置的坐標(biāo)。假設(shè)當(dāng)前數(shù)據(jù)點(diǎn)，也就是最后一次 寫入SD卡的采樣數(shù)據(jù)，保存在第345 (Fo)扇區(qū)處，ID號(hào)為12345678，數(shù)據(jù)時(shí)間 To是1175587486300 (毫秒)(也就是2007年4月3號(hào)8點(diǎn)4分46. 3秒)，那么如 果要檢索2007年3月31號(hào)12點(diǎn)0分0秒的數(shù)據(jù)，首先將要檢索的時(shí)間Tx轉(zhuǎn)換成 1175342400000 (毫秒)，計(jì)算時(shí)間間隔 Ts= To - Tx =1175587486300-1175342400000=245086300,仍然以采樣間隔Kj為100毫秒為例， 則當(dāng)前數(shù)據(jù)點(diǎn)之前的第2450863 (Qs)個(gè)點(diǎn)就是想檢索的數(shù)據(jù)。假設(shè)每個(gè)扇區(qū)保存 !^500個(gè)數(shù)據(jù)，當(dāng)前點(diǎn)是當(dāng)前扇區(qū)345 (Fo)的第100 (Qo)點(diǎn)，那么則要檢索的數(shù) 據(jù)點(diǎn)所在扇區(qū)與當(dāng)前扇區(qū)的間隔Fs為(Qs- Qo) / H的整數(shù)商，即(2450863-100) /500的整數(shù)商=4901扇區(qū)，而要檢索的數(shù)據(jù)點(diǎn)所在扇區(qū)的具體數(shù)據(jù)點(diǎn)Qx為H減去 (Qs- Qo) /H的余數(shù)，即500- (2450863-100) %500= 237點(diǎn)。而當(dāng)前扇區(qū)為345 (Fo)扇區(qū)，SD卡有2048000 (Fd)個(gè)扇區(qū)，則要檢索的數(shù)據(jù)點(diǎn)所在的實(shí)際扇區(qū)Fx 為(Fd+Fo-Fs)取模，即(2048000+345-4901)取模=2043444。所以要檢索的數(shù)據(jù) 點(diǎn)為2043444 (Fx)扇區(qū)的第237 (Qx)點(diǎn)。上述例子說明了在已知當(dāng)前數(shù)據(jù)點(diǎn)的位 置的情況下，檢索歷史數(shù)據(jù)只需簡(jiǎn)單的計(jì)算就能得到需要數(shù)據(jù)位置，然后直接從數(shù) 據(jù)點(diǎn)位置讀取數(shù)據(jù)。在本發(fā)明的實(shí)施例中，基準(zhǔn)數(shù)據(jù)點(diǎn)也可以設(shè)首次寫入SD卡的采樣數(shù)據(jù)的位置為 基準(zhǔn)數(shù)據(jù)點(diǎn)0';則計(jì)算如下a)時(shí)間間隔T^ Tx- To'(毫秒)，其中，To'為基 準(zhǔn)數(shù)據(jù)點(diǎn)的(采樣)數(shù)據(jù)時(shí)間(毫秒)，Tx為要檢索數(shù)據(jù)點(diǎn)的(采樣)數(shù)據(jù)時(shí)間(毫 秒)；b)數(shù)據(jù)點(diǎn)間隔Qs=Ts/Kj，其中，Kj為采樣間隔時(shí)間(毫秒)；c)扇區(qū)間隔 Fs為(Qs-Qo') / H的整數(shù)商，其中，^2'為基準(zhǔn)數(shù)據(jù)點(diǎn)在扇區(qū)的位置，H為每個(gè) 扇區(qū)保存的數(shù)據(jù)點(diǎn)個(gè)數(shù)；d)要檢索的數(shù)據(jù)點(diǎn)保存的扇區(qū)F^ (Fd+Fo' -Fs)取模， 其中，F(xiàn)d為SD卡的扇區(qū)總數(shù)，E2'為基準(zhǔn)數(shù)據(jù)點(diǎn)保存的扇區(qū)；e)要檢索的數(shù)據(jù)點(diǎn) 在扇區(qū)的位置Qx為H減去(Qs-Qo') /H的余數(shù)；然后直接從數(shù)據(jù)點(diǎn)位置讀取數(shù)據(jù)。
在實(shí)際應(yīng)用中，有可能某段時(shí)間裝置是停止運(yùn)行的，這樣就造成局部數(shù)據(jù)存儲(chǔ) 的不連續(xù)，如果只是簡(jiǎn)單根據(jù)當(dāng)前點(diǎn)的時(shí)間和ID號(hào)計(jì)算出來的位置則有可能不是預(yù) 期的數(shù)據(jù)。解決這個(gè)問題就是在計(jì)算時(shí)間間隔TS后用修正值修正，以修正數(shù)據(jù)存儲(chǔ) 不連續(xù)帶來的誤差，即在所述進(jìn)行數(shù)據(jù)點(diǎn)位置的計(jì)算中，時(shí)間間隔為Ts-lTo-Txl， 存儲(chǔ)記錄的時(shí)間間隔為Ts'=|To-Tx|-P (Ts)，其中P (Ts)為修正值當(dāng)采樣數(shù)
據(jù)編碼始終按序存入時(shí)P^;當(dāng)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)不連續(xù)時(shí)，P為TS的分段函數(shù)，即P(TS); 以所述例子為例"假設(shè)當(dāng)前數(shù)據(jù)點(diǎn)，也就是最后一次寫入SD卡的采樣數(shù)據(jù)，保存
在第345 (Fo)扇區(qū)處，ID號(hào)為12345678，數(shù)據(jù)時(shí)間To是1175587486300 (毫秒) (也就是2007年4月3日8點(diǎn)4分46. 3秒)，那么如果要檢索2007年3月31日 12點(diǎn)0分0秒的數(shù)據(jù)，首先將要檢索的時(shí)間Tx轉(zhuǎn)換成1175342400000 (毫秒)，計(jì) 算時(shí)間間隔Ts二 To — Tx =1175587486300-1175342400000=245086300，"其中由于4 月3日0點(diǎn)至1點(diǎn)裝置停電1小時(shí)，則停止存儲(chǔ)(記錄)的時(shí)間間隔為3600000 (毫 秒)，4月3日1點(diǎn)至4月3日8點(diǎn)4分46. 3秒的時(shí)間間隔為Ta=25486300 (毫秒)， 因Ts>Ta，說明要檢索的數(shù)據(jù)記錄點(diǎn)在停止存儲(chǔ)(記錄)的時(shí)間段之前，則存?zhèn)饔?錄的時(shí)間間隔為Ts'=|To-Tx|-P (Ts) =245086300-3600000=219600000 (毫秒)， 以后的關(guān)于數(shù)據(jù)點(diǎn)間隔Qs、要檢索數(shù)據(jù)點(diǎn)所在的扇區(qū)Fx和所在扇區(qū)的具體數(shù)據(jù)點(diǎn)Qx的計(jì)算同原實(shí)施例；分段函數(shù)P (TS)可以從相關(guān)(停電或其它原因而停止運(yùn)行 存儲(chǔ)的)記錄中得到，也可根據(jù)二分法或快速逼近法搜索得到，具體說明如下
如果裝置從一開始就一直在持續(xù)運(yùn)行，那當(dāng)前數(shù)據(jù)點(diǎn)的位置自然是知道的，但 在實(shí)際應(yīng)用中，裝置可能因?yàn)橥ｋ娀蚱渌蚨Ｖ惯\(yùn)行，當(dāng)前數(shù)據(jù)點(diǎn)的位置如何
獲得？常見的方法就是用其它存儲(chǔ)設(shè)備記錄當(dāng)前點(diǎn)位置，比如用SRAM或FLASH等， 每往SD卡里寫個(gè)采樣點(diǎn)數(shù)據(jù)，就把扇區(qū)號(hào)和扇區(qū)內(nèi)點(diǎn)號(hào)記在SRAM或FLASH的某個(gè) 預(yù)先定義的位置。這樣裝置復(fù)位后直接讀該信息就知道了當(dāng)前數(shù)據(jù)點(diǎn)的位置。如果 沒有輔助的存儲(chǔ)設(shè)備怎么辦呢？這時(shí)就需要利用扇區(qū)ID號(hào)依次增長(zhǎng)的特點(diǎn)，裝置初 始化時(shí)讀第一個(gè)扇區(qū)ID號(hào)，根據(jù)二分法搜索，可快速找到ID號(hào)最大的扇區(qū)，也就 是當(dāng)前數(shù)據(jù)點(diǎn)的位置。仍然假設(shè)有2048000個(gè)扇區(qū)，運(yùn)行一段時(shí)間后數(shù)據(jù)寫滿又從 頭開始寫一段時(shí)間的數(shù)據(jù)，假設(shè)其存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)其ID號(hào)從0扇區(qū)依次為2048001、 2048002、。。。 3048000、 1000001、 1000002、。。。 2048000.那么如何才能找到最新點(diǎn)， 也就是3048000這個(gè)點(diǎn)呢？先讀第一個(gè)扇區(qū)的ID號(hào)為2048001，再讀1/2位置的扇 區(qū)ID號(hào)為1024000，如果從第一個(gè)扇區(qū)到l/2位置扇區(qū)是連續(xù)的，則l/2位置的扇 區(qū)ID號(hào)應(yīng)該是2048001+2048000/2=3072001，所以若在1/2位置的扇區(qū)讀到的ID 號(hào)不小于3072001則說明最新點(diǎn)還在后面，繼續(xù)讀后面的l/2位置，即3/4位置扇 區(qū)的ID號(hào)，同理分析最新點(diǎn)是否在后面，直到認(rèn)為最新點(diǎn)不在后面為止?，F(xiàn)實(shí)際讀 到的是1024000，說明最新點(diǎn)的位置在0與1/2位置范圍里，再讀前l(fā)/2的l/2位 置，即1/4位置的ID號(hào)，為2560001，等于2048001+2048000/4，說明最新點(diǎn)在當(dāng) 前位置的后面，即l/4位置與l/2位置之間。再讀其中間位置，即3/8位置的數(shù)據(jù)， 同理根據(jù)此位置的ID號(hào)與上一次讀的ID號(hào)連續(xù)與否，得出最新點(diǎn)在此位置的后面 或前面，然后再讀剩下區(qū)域中間點(diǎn)的ID號(hào)，直到最后還剩下1個(gè)點(diǎn)或2個(gè)點(diǎn)，如果 扇區(qū)總個(gè)數(shù)是2的整數(shù)冪則正好最后剩下1個(gè)點(diǎn)即為最新點(diǎn)，否則可能會(huì)剩下2個(gè) 點(diǎn)，此2個(gè)點(diǎn)中最大的為最新點(diǎn)。2048000介于2的20次方與2的21次方之間，所以最多讀22次即能找到最新點(diǎn)。用2分法找最大ID點(diǎn)方法歸納如下定義扇區(qū) 總數(shù)為d， F(x)為ID號(hào)最大的扇區(qū)，所有扇區(qū)依次定義為F(l)、 F(2)、。。。 F(x)。。。 F(d)，對(duì)應(yīng)的ID號(hào)依次I(l)、 1(2)。。。 I(x)。。。 I(d)。讀扇區(qū)F(l)獲得ID號(hào)I(l)， 讀扇區(qū)F(d/2)獲得ID號(hào)I(d/2)，如果I(d/2)_ I(l)大于等于d/2則說明扇區(qū)F(x) 在扇區(qū)F(d/2)后面，否則扇區(qū)F(x)在扇區(qū)F(d/2)前面。如果I(d/2) - I(l)大于等 于d/2則讀F(d/2 +(d—d/2)/2)即F(3d/4),若l(3d/4)- I (d/2)大于等于d/4，則 說明扇區(qū)F (x)在扇區(qū)F (3d/4)后面，否則扇區(qū)F(x)在扇區(qū)F (3d/4)前面。如果I (d/2) -1(1)小于d/2則讀F(d/4)，若l(d/4)-I(l)大于等于d/4，則說明扇區(qū)F(x)在扇 區(qū)F(d/4)后面，否則扇區(qū)F(x)在扇區(qū)F(d/4)前面。如此分析下去，每次縮小一半 范圍，則剩下最后l個(gè)或2個(gè)扇區(qū)就是F(x)。
在實(shí)際應(yīng)用中，有可能某段時(shí)間裝置是停止運(yùn)行的，這樣就造成局部數(shù)據(jù)不連 續(xù)，如果只是簡(jiǎn)單根據(jù)當(dāng)前點(diǎn)的時(shí)間和ID號(hào)計(jì)算出來的位置則有可能不是預(yù)期的數(shù) 據(jù)。解決這個(gè)問題還是利用扇區(qū)ID號(hào)依次增長(zhǎng)的特點(diǎn)，比較第一次計(jì)算出來的采樣 點(diǎn)數(shù)據(jù)的時(shí)間，根據(jù)與期望時(shí)間的時(shí)間差再計(jì)算一次，如果不對(duì)就繼續(xù)計(jì)算，顯然 其計(jì)算次數(shù)與數(shù)據(jù)不連續(xù)的次數(shù)有關(guān)，實(shí)際工作中裝置停電的次數(shù)非常少，數(shù)據(jù)不 連續(xù)的現(xiàn)象很少，即使數(shù)據(jù)不連續(xù)的次數(shù)很多，此方法為快速逼近法，仍然可以快 速找到目標(biāo)數(shù)據(jù)。仍然以采樣間隔為100毫秒每個(gè)扇區(qū)保存500個(gè)數(shù)據(jù)為例，假設(shè) 根據(jù)當(dāng)前點(diǎn)的時(shí)間和ID號(hào)計(jì)算出來的位置在扇區(qū)12345，如果該位置數(shù)據(jù)時(shí)間與要 檢索的時(shí)間早560000毫秒，560000/100/500=11. 2,那么往后11個(gè)扇區(qū)讀，即讀 12356扇區(qū)。如果扇區(qū)12345的數(shù)據(jù)比要檢索的時(shí)間晚560000毫秒，那么往前11 個(gè)扇區(qū)讀，即讀12334扇區(qū)。同理，再分析新讀扇區(qū)的數(shù)據(jù)時(shí)間與要檢索的時(shí)間間 差，直到時(shí)間差小于500*100=50000毫秒為止，則要檢索的數(shù)據(jù)就在最后讀的那個(gè) 扇區(qū)里。歸納如下，根據(jù)當(dāng)前點(diǎn)的時(shí)間和ID號(hào)計(jì)算出來的位置用F(a)表示，該處數(shù)據(jù)時(shí)間用t(a)表示，要檢索的目標(biāo)數(shù)據(jù)時(shí)間用t(x)表示，對(duì)應(yīng)扇區(qū)仍然用F(x) 表示，每個(gè)扇區(qū)有若干個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)占用時(shí)間用T表示(如上例中每隔100毫秒采一點(diǎn) 每個(gè)扇區(qū)500點(diǎn)則每個(gè)扇區(qū)占用時(shí)間50000毫秒)，則根據(jù)F(a)、 t(a)、 t(x)、 T求 F(x)的方法如下讀F(a十(t(x)- t(a))/T),得到的數(shù)據(jù)時(shí)間為t(a+ (t(x)-t(a))/T)，為了表達(dá)式清晰用1)表示3+ (t(x)- t(a))/T，如果t(x)- t(b)小于等 于T，則目標(biāo)數(shù)據(jù)就在此扇區(qū)里，否則再讀「"+ (t(x)-t(b)/T),看該處數(shù)據(jù)時(shí)間 與t(x)的差是否小于等于T，如果大于T則繼續(xù)按上述計(jì)算方法讀新位置數(shù)據(jù)，直 到其時(shí)間差小于等于T即找到目標(biāo)數(shù)據(jù)為止。
權(quán)利要求
1、一種SD卡的存儲(chǔ)檢索方法，其特征在于，檢索方法的步驟包括1)建立數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，所述SD卡為設(shè)有m個(gè)扇區(qū)的SD卡，每個(gè)扇區(qū)為X字節(jié)，設(shè)扇區(qū)的前2n(n為2-4)字節(jié)為ID號(hào)，后(X-2n)字節(jié)為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間；2)對(duì)采樣數(shù)據(jù)編碼(預(yù)處理)，并按序存入，設(shè)時(shí)間基準(zhǔn)點(diǎn)Ti，則數(shù)據(jù)采樣時(shí)間至?xí)r間基準(zhǔn)點(diǎn)Ti的時(shí)間間隔為Ty(毫秒)，采樣數(shù)據(jù)以固定間隔時(shí)間(毫秒)按照扇區(qū)的順序和扇區(qū)內(nèi)的數(shù)據(jù)點(diǎn)順序依次存入；3)進(jìn)行數(shù)據(jù)點(diǎn)位置的計(jì)算，設(shè)基準(zhǔn)數(shù)據(jù)點(diǎn)為0，其位置在第Fo扇區(qū)的第Qo點(diǎn)處；設(shè)要檢索的數(shù)據(jù)點(diǎn)為X，其位置在第Fx扇區(qū)的第Qx點(diǎn)處；則計(jì)算如下a)先計(jì)算時(shí)間間隔Ts＝|To-Tx|(毫秒)，其中，To為基準(zhǔn)數(shù)據(jù)點(diǎn)的(采樣)數(shù)據(jù)時(shí)間(毫秒)，Tx為要檢索數(shù)據(jù)點(diǎn)的(采樣)數(shù)據(jù)時(shí)間(毫秒)；a)再計(jì)算存儲(chǔ)記錄的時(shí)間間隔為Ts′＝|To-Tx|-P(Ts)，其中P(Ts)為修正值，當(dāng)步驟2)中采樣數(shù)據(jù)編碼為按序存入時(shí)P(Ts)＝0；b)數(shù)據(jù)點(diǎn)間隔Qs＝Ts’/Kj，其中，Kj為采樣間隔時(shí)間(毫秒)；c)扇區(qū)間隔Fs為(Qs-Qo)/H的整數(shù)商，其中，Qo為基準(zhǔn)數(shù)據(jù)點(diǎn)在扇區(qū)的位置，H為每個(gè)扇區(qū)保存的數(shù)據(jù)點(diǎn)個(gè)數(shù)；d)要檢索的數(shù)據(jù)點(diǎn)保存的扇區(qū)Fx＝(Fd+Fo-Fs)取模，其中，F(xiàn)d為SD卡的扇區(qū)總數(shù)，F(xiàn)o為基準(zhǔn)數(shù)據(jù)點(diǎn)保存的扇區(qū)；e)要檢索的數(shù)據(jù)點(diǎn)在扇區(qū)的位置Qx為H減去(Qs-Qo)/H的余數(shù)；4)直接從數(shù)據(jù)點(diǎn)位置讀取數(shù)據(jù)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的SD卡的存儲(chǔ)檢索方法，其特征在于，所述步驟2) 中的時(shí)間基準(zhǔn)點(diǎn)為1970年1月1號(hào)0點(diǎn)0分0毫秒。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的SD卡的存儲(chǔ)檢索方法，其特征在于，所述步驟3)中設(shè)基準(zhǔn)數(shù)據(jù)點(diǎn)為當(dāng)前數(shù)據(jù)點(diǎn)，也就是最后一次寫入SD卡的采樣數(shù)據(jù)的位置。
4、根據(jù)權(quán)利要求1所述的SD卡的存儲(chǔ)檢索方法，其特征在于，所述步驟3) a) 中P (Ts)為Ts的分段函數(shù)，P (Ts)由存儲(chǔ)記錄確定，或根據(jù)二分法、快速逼近法 搜索、計(jì)算得到。
全文摘要
本發(fā)明公開一種SD卡的存儲(chǔ)檢索方法，涉及數(shù)據(jù)處理技術(shù)領(lǐng)域；所要解決的是SD卡的高速度、低成本、大容量的存儲(chǔ)檢索技術(shù)問題；該檢索方法的步驟包括首先建立數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，以扇區(qū)為單位，每個(gè)扇區(qū)分為ID號(hào)；對(duì)采樣數(shù)據(jù)編碼(預(yù)處理)，用毫秒數(shù)表示數(shù)據(jù)的采樣時(shí)間，并按序存入；確定基準(zhǔn)數(shù)據(jù)點(diǎn)和要檢索數(shù)據(jù)點(diǎn)，分別計(jì)算出時(shí)間間隔、數(shù)據(jù)點(diǎn)間隔、扇區(qū)間隔，然后計(jì)算出要檢索數(shù)據(jù)點(diǎn)所在的扇區(qū)和其在扇區(qū)的位置；然后直接從數(shù)據(jù)點(diǎn)位置讀取數(shù)據(jù)。本發(fā)明具有高速度、低成本、大容量、數(shù)據(jù)響應(yīng)時(shí)間短的特點(diǎn)；并對(duì)不連續(xù)的采樣數(shù)據(jù)仍然可以快速檢索。
文檔編號(hào)G06F17/30GK101290621SQ200710194199
公開日2008年10月22日 申請(qǐng)日期2007年12月10日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月17日
發(fā)明者楊浩赟 申請(qǐng)人:上海申瑞電力科技股份有限公司