本发明专利技术公开一种双SD卡实时数据记录装置，兼容FAT32文件系统，装置包括：微处理器、内部SD卡、外部SD卡，所述微处理器集成SPI控制器和SDIO控制器，所述微处理器与内部SD卡通过SPI控制器连接，微处理器与外部SD卡通过SDIO控制器连接，并由SDIO控制器进行通讯。本发明专利技术使用双SD卡存储方式，内部SD卡安装在数据记录装置内，时刻记录数据；外部SD卡可随时插入或拔出，在计算机和本装置之间交换数据；访问SD卡中的文件数据时，可快速定位到预先分配好的扇区地址进行读写操作，避免使用FAT32的簇链访问和空白簇的分配机制，确保读写时间可预测以保证实时性，并使程序设计更简单、高效。高效。高效。
【技术实现步骤摘要】
一种双SD卡实时数据记录装置
[0001]本专利技术涉及工业控制过程实时数据记录领域，具体涉及一种双SD卡实时数据记录装置。
技术介绍
[0002]实时数据记录是工业控制过程中必不可少的一个重要环节，所记录的过程数据对设备健康状态的分析、工艺参数的调整等都具有重要的指导作用。在发生故障或事故时，所记录的过程数据还是分析故障或事故原因的基本依据。
[0003]目前，工业控制过程中记录数据的存储媒介主要有以下几种类型：一、使用Nor Flash作为存储媒介，Nor Flash可靠性高，操作简单，但是容量小，不能被计算机直接读取分析数据。
[0004]二、使用Nand Flash作为存储媒介，Nand Flash容量大，但是存在坏块，必须要有复杂的文件系统解决坏块和读写均衡等问题，也不能被计算机直接读取分析。
[0005]三、使用SD卡作为存储媒介，使用专用的实时文件系统，使用该类型可以解决容量的问题，但依然存在不能被计算机直接读取的问题。
[0006]四、使用SD卡作为存储媒介，使用FAT32文件系统，该类型可以由计算机直接读取SD卡上的数据，但是由于FAT32文件系统不是为工业控制过程设计，其不具有实时性，读写时存在极大的不确定性，不能满足工业控制过程的实时性要求。
技术实现思路
[0007]为了解决现有技术中存在的上述技术问题，本专利技术提供了一种双SD卡实时数据记录装置，其兼容FAT32文件系统，且能满足工业控制过程的实时性要求，其具体技术方案如下：一种双SD卡实时数据记录装置，兼容FAT32文件系统，所述装置包括：微处理器、内部SD卡、外部SD卡，所述微处理器集成SPI控制器和SDIO控制器，所述微处理器与内部SD卡通过SPI控制器连接，微处理器与外部SD卡通过SDIO控制器连接。
[0008]进一步的，所述的微处理器采用STM32F429BIT6芯片；内部SD卡采用工业级SLC宽温 SD卡，型号为：DS2A
‑
01GI81W1B；外部SD卡采用通用32G SD卡。
[0009]进一步的，所述微处理器与内部SD卡通过SPI控制器连接，具体为：所述内部SD卡的1脚通过一个10K欧姆的电阻R1与电源端VDD连接，所述STM32F429BIT6芯片的154脚即该芯片所集成的SPI控制器的设备选择线NSS，连接至内部SD卡的1脚与电阻R1之间的连接线上；所述STM32F429BIT6芯片的155脚即该芯片所集成的SPI控制器的时钟线SCK，连接至内部SD卡的5脚；所述STM32F429BIT6芯片的156脚即该芯片所集成的SPI控制器的串行输入数据线MISO，连接至内部SD卡的7脚；
所述STM32F429BIT6芯片的157脚即该芯片所集成的SPI控制器的串行输出数据线MOSI，连接至内部SD卡的2脚。
[0010]进一步的，所述内部SD卡的3脚通过一个0.1uf的电容C1与其4脚相连接，6脚接地GND，8脚和9脚分别通过电阻R6和电阻R8接至电源端VDD，电阻R6和电阻R8的阻值均为10K欧姆。
[0011]进一步的，所述微处理器与外部SD卡通过SDIO控制器连接，具体为：所述STM32F429BIT6芯片的162脚即该芯片所集成的SDIO控制器的传输数据线D3通过电阻R2连接至外部SD卡的1脚；所述STM32F429BIT6芯片的166脚即该芯片所集成的SDIO控制器的双向信号线CMD通过电阻R3连接至外部SD卡的2脚；所述STM32F429BIT6芯片的163脚即该芯片所集成的SDIO控制器的时钟信号线CK通过电阻R5连接至外部SD卡的5脚；所述STM32F429BIT6芯片的140脚即该芯片所集成的SDIO控制器的传输数据线D0通过电阻R7连接至外部SD卡的7脚；所述STM32F429BIT6芯片的141脚即该芯片所集成的SDIO控制器的传输数据线D1通过电阻R9连接至外部SD卡的8脚；所述STM32F429BIT6芯片的161脚即该芯片所集成的SDIO控制器的传输数据线D2通过电阻R10连接至外部SD卡的9脚；所述STM32F429BIT6芯片的142脚与外部SD卡的10脚相连接后通过一个阻值为10K欧姆的电阻R4连接至电源端VDD。
[0012]进一步的，所述外部SD卡的3脚通过一个0.1uf的电容C2与其4脚相连接，6脚接地GND；所述电阻R2、电阻R3、电阻R5、电阻R7、电阻R9、电阻R10的阻值均为33欧姆。
[0013]进一步的，所述微处理器还集成有CPU，CPU分别与SPI控制器和SDIO控制器相互连接；当格式化内部SD卡时，所述CPU先清除内部SD卡中的逻辑0扇区数据，按照预先定义好的文件目录树填写FAT表项并形成簇链，然后在分别指定的数据扇区写入各文件的目录项，最后在逻辑0扇区写入符合FAT32文件系统格式定义的数据；当往内部SD卡中写文件时，先定位到文件的起始扇区，把记录的缓存数据依次往扇区中写，待所有数据写入完成后，再定位到文件的目录项，更新目录项信息。
[0014]有益效果：1、本专利技术使用双SD卡存储方式，内部SD卡一直安装在数据记录装置内，时刻记录数据；外部SD卡可随时插入或拔出，在计算机和本专利技术装置之间交换数据。
[0015]2、采用兼容FAT32文件系统的静态分配文件系统，既可以被计算机直接读取，又能保证数据记录的实时性。
[0016]3、对本专利技术的装置进行替换时，拔出旧装置的内部SD卡插入到新装置内，即可完全恢复原有功能。
[0017]4、访问SD卡中的文件数据时，可快速定位到预先分配好的扇区地址进行读写操作，避免使用FAT32的簇链访问和空白簇的分配机制，确保读写时间可预测以保证实时性，并使程序设计更简单、高效。
附图说明
[0018]图1是本专利技术的一种双SD卡实时数据记录装置的系统框图；图2是本专利技术的一种双SD卡实时数据记录装置的电路原理图；图3是本专利技术的静态分配文件系统格式化的流程图；图4是本专利技术的写文件操作的流程图。
具体实施方式
[0019]为了使本专利技术的目的、技术方案和技术效果更加清楚明白，以下结合说明书附图和实施例，对本专利技术作进一步详细说明。
[0020]如图1所示，本专利技术的一种双SD卡实时数据记录装置，兼容FAT32文件系统，该装置包括：微处理器、内部SD卡、外部SD卡，所述微处理器集成CPU、Flash、RAM、SPI控制器和SDIO控制器，所述微处理器与内部SD卡通过SPI控制器连接，微处理器与外部SD卡通过SDIO控制器连接，并由SDIO控制器进行通讯。
[0021]所述的微处理器采用STM32F429BIT6芯片；内部SD卡采用工业级SLC宽温 SD卡，型号为：DS2A
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01GI81W1B；外部SD卡采用通用32G SD卡。
[0022]如图2所示，所述微处理器与内部SD卡通过SPI控制器连接，具体为：所述内部SD卡的1脚通过一个10K欧姆的电阻R1与电源端VDD连接本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种双SD卡实时数据记录装置，兼容FAT32文件系统，其特征在于，所述装置包括：微处理器、内部SD卡、外部SD卡，所述微处理器集成SPI控制器和SDIO控制器，所述微处理器与内部SD卡通过SPI控制器连接，微处理器与外部SD卡通过SDIO控制器连接。2. 如权利要求1所述的一种双SD卡实时数据记录装置，其特征在于，所述的微处理器采用STM32F429BIT6芯片；内部SD卡采用工业级SLC宽温 SD卡，型号为：DS2A
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01GI81W1B；外部SD卡采用通用32G SD卡。3.如权利要求2所述的一种双SD卡实时数据记录装置，其特征在于，所述微处理器与内部SD卡通过SPI控制器连接，具体为：所述内部SD卡的1脚通过一个10K欧姆的电阻R1与电源端VDD连接，所述STM32F429BIT6芯片的154脚即该芯片所集成的SPI控制器的设备选择线NSS，连接至内部SD卡的1脚与电阻R1之间的连接线上；所述STM32F429BIT6芯片的155脚即该芯片所集成的SPI控制器的时钟线SCK，连接至内部SD卡的5脚；所述STM32F429BIT6芯片的156脚即该芯片所集成的SPI控制器的串行输入数据线MISO，连接至内部SD卡的7脚；所述STM32F429BIT6芯片的157脚即该芯片所集成的SPI控制器的串行输出数据线MOSI，连接至内部SD卡的2脚。4.如权利要求3所述的一种双SD卡实时数据记录装置，其特征在于，所述内部SD卡的3脚通过一个0.1uf的电容C1与其4脚相连接，6脚接地GND，8脚和9脚分别通过电阻R6和电阻R8接至电源端VDD，电阻R6和电阻R8的阻值均为10K欧姆。5.如权利要求2所述的一种双SD卡实时数据记录装置，其特征在于，所述微处理器与外部SD卡通过SDIO控制器连接，具体为：所述STM32F429BIT6芯片的162脚即该...
【专利技术属性】
技术研发人员：郑明督，马永钧，蒋英杰，张仪，
申请(专利权)人：杭州盘古自动化系统有限公司，
类型：发明
国别省市：
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