劉曉輝1，李鵬1，胡光娜2

　?。?.河南許繼儀表有限公司，河南 許昌461000； 2.國(guó)網(wǎng)吉林省電力有限公司延邊供電公司，吉林 延吉 133000）

　　摘要：為了解決電能表系統(tǒng)數(shù)據(jù)現(xiàn)場(chǎng)升級(jí)程序容易出現(xiàn)數(shù)據(jù)混亂的問題，分析了目前電能表系統(tǒng)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的方式，針對(duì)目前電能表系統(tǒng)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的問題提出了改善方案。通過數(shù)據(jù)鏈表創(chuàng)造出一個(gè)可以自由伸縮的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)，形成了以數(shù)據(jù)塊為存儲(chǔ)單元的存儲(chǔ)模式，解決了電能表系統(tǒng)中新增加數(shù)據(jù)會(huì)導(dǎo)致現(xiàn)有數(shù)據(jù)地址改變的問題。文章先從目前電能表系統(tǒng)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的問題說起，隨后提出了新的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模型，并一一介紹了新數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模型的創(chuàng)建、讀取、寫入及刪除等操作，并在電能表上成功實(shí)現(xiàn)了新數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模型。

　　關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)存儲(chǔ)；數(shù)據(jù)索引；鏈表；數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

0引言

　　在目前很多電能表系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)都是順序存儲(chǔ)模式，導(dǎo)致現(xiàn)場(chǎng)升級(jí)完程序后時(shí)常會(huì)有數(shù)據(jù)混亂問題出現(xiàn)，究其原因是因?yàn)殚_發(fā)人員新增加數(shù)據(jù)，但沒有按順序添加到數(shù)據(jù)列的最后面而導(dǎo)致。現(xiàn)在很多的電能表系統(tǒng)都是以EEPROM作為擴(kuò)展的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，單相電能表一般采用32 KB的EEPROM存儲(chǔ)器來進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，國(guó)網(wǎng)智能電表系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)都是以數(shù)據(jù)標(biāo)識(shí)符的形式定義，在EEPROM中存儲(chǔ)時(shí)通常都以順序方式進(jìn)行數(shù)據(jù)排列。這種存儲(chǔ)方法形式比較單一，數(shù)據(jù)必須按照固定的格式進(jìn)行順序排序，一旦有新的數(shù)據(jù)添加，這個(gè)新數(shù)據(jù)必須排在數(shù)據(jù)列的最后面，否則就會(huì)影響其他數(shù)據(jù)在EEPROM中的地址，導(dǎo)致電能表升級(jí)程序后數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常。本文提出一種新的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方法，解決了新增數(shù)據(jù)必須在數(shù)據(jù)列的最后面添加的弊端，各個(gè)業(yè)務(wù)模塊都可以在數(shù)據(jù)列任意位置添加新數(shù)據(jù)而不用擔(dān)心電能表升級(jí)程序后數(shù)據(jù)異常的問題。

1數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的原理

　　本文提出的這種數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的原理基于鏈表［1］的數(shù)據(jù)處理方法，電能表內(nèi)的數(shù)據(jù)采用雙向鏈表的形式進(jìn)行組合，業(yè)務(wù)模塊需要添加新數(shù)據(jù)時(shí)，只需要將新數(shù)據(jù)頭指針指向前一個(gè)數(shù)據(jù)，尾指針指向后一項(xiàng)數(shù)據(jù)，整個(gè)數(shù)據(jù)鏈不會(huì)受到破壞［2］。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)原理如圖1。

2數(shù)據(jù)的創(chuàng)建和刪除

　　根據(jù)上述原理,需要對(duì)EEPROM存儲(chǔ)器進(jìn)行整體格式化，即對(duì)存儲(chǔ)空間進(jìn)行分塊并標(biāo)記，如圖2所示。分塊就是將32 KB的存儲(chǔ)空間以16 B為1塊劃分，那么就可以分成2 048個(gè)塊，用前面16個(gè)塊（2 048 bit位）來標(biāo)記每一塊的使用情況，每一個(gè)bit位值為1代表所指向的塊處于使用狀態(tài)，bit位值為0代表所指向的塊處于空閑狀態(tài)［3］。

　　2.1數(shù)據(jù)的創(chuàng)建

　　創(chuàng)建一個(gè)數(shù)據(jù)就必須有一個(gè)總的數(shù)據(jù)索引FileIndex結(jié)構(gòu)對(duì)象，這個(gè)數(shù)據(jù)索引要實(shí)現(xiàn)的功能就是能通過它找到EEPROM中存放的每一個(gè)數(shù)據(jù)，那么這個(gè)FileIndex結(jié)構(gòu)定義就需要有每個(gè)數(shù)據(jù)的地址映射。由數(shù)據(jù)索引［46］開圖2存儲(chǔ)空間分塊及標(biāo)記示意圖始，數(shù)據(jù)索引中包含第一個(gè)數(shù)據(jù)的起始地址，由此地址可以訪問到第一個(gè)數(shù)據(jù)。然后由數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)struct FILE中的數(shù)據(jù)指針pFileNext指向下一個(gè)數(shù)據(jù)的地址，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)FILE中的數(shù)據(jù)指針pData則指向本數(shù)據(jù)區(qū)域（數(shù)據(jù)區(qū)域就是用來真正存放數(shù)據(jù)的EEPROM地址），依次遞推，查找每一個(gè)數(shù)據(jù)，比較數(shù)據(jù)與要?jiǎng)?chuàng)建的新數(shù)據(jù)是否不同（通常采用數(shù)據(jù)標(biāo)識(shí)符區(qū)分），不同則從存儲(chǔ)空間中查找空閑塊分配給該新數(shù)據(jù)使用，相同則不處理。創(chuàng)建數(shù)據(jù)的時(shí)序圖如圖3。

　　2.2數(shù)據(jù)的刪除

　　數(shù)據(jù)的刪除與數(shù)據(jù)的創(chuàng)建過程很相似。首先讀出EEPROM中存放的FileIndex結(jié)構(gòu)對(duì)象，由其中的數(shù)據(jù)指針找到第一個(gè)數(shù)據(jù)，判斷數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的數(shù)據(jù)名與要?jiǎng)h除的數(shù)據(jù)名是否一致，一致則刪除數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中數(shù)據(jù)塊指針并釋放存儲(chǔ)空間；否則由數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的下一個(gè)數(shù)據(jù)指針讀出下一個(gè)數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)名比較，依次遞推，直到找到要?jiǎng)h除的數(shù)據(jù)為止。釋放存儲(chǔ)空間需要將釋放的數(shù)據(jù)塊標(biāo)記置為空閑狀態(tài)，以便創(chuàng)建新數(shù)據(jù)時(shí)使用。數(shù)據(jù)刪除時(shí)序圖如圖4。

3數(shù)據(jù)的讀寫操作

　　在完成數(shù)據(jù)的創(chuàng)建工作之后，就可以通過數(shù)據(jù)名對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行讀寫操作。

　　3.1數(shù)據(jù)的讀取

　　數(shù)據(jù)的讀取是通過讀取EEPROM中的FileIndex結(jié)構(gòu)對(duì)象，由讀出的FileIndex對(duì)象里的數(shù)據(jù)指針找到第1個(gè)數(shù)據(jù)的。比較數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)名與要讀取的數(shù)據(jù)名是否相同，如果相同則通過指向數(shù)據(jù)域的指針pData把要訪問的EEPROM中數(shù)據(jù)讀出來；不同則通過數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的下一個(gè)數(shù)據(jù)指針pFileNext讀出第2個(gè)數(shù)據(jù)，然后繼續(xù)比較數(shù)據(jù)名是否一樣。以此遞推，直到找到與要讀取的數(shù)據(jù)名一致的數(shù)據(jù)為止，圖5為讀數(shù)據(jù)的實(shí)現(xiàn)過程。

　　3.2數(shù)據(jù)的寫入

　　寫數(shù)據(jù)的操作過程與讀數(shù)據(jù)的過程非常相似，也是通過讀數(shù)據(jù)索引FileIndex找到第一個(gè)數(shù)據(jù)，然后比較數(shù)據(jù)名是否一致，直到找到數(shù)據(jù)名匹配的數(shù)據(jù)為止，根據(jù)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的數(shù)據(jù)域指針pData把數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到EEPROM中對(duì)應(yīng)地址中去，實(shí)現(xiàn)了按數(shù)據(jù)名寫數(shù)據(jù)的操作，如圖6所示?！　?/p>

4結(jié)束語

　　本文介紹的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)，數(shù)據(jù)的創(chuàng)建和刪除不會(huì)影響其他數(shù)據(jù)項(xiàng)，各個(gè)業(yè)務(wù)模塊在處理新數(shù)據(jù)時(shí)只需將新數(shù)據(jù)添加到業(yè)務(wù)模塊處理的數(shù)據(jù)塊中，不會(huì)影響其他業(yè)務(wù)模塊的數(shù)據(jù)。該數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)已經(jīng)在單相智能表中實(shí)現(xiàn)及應(yīng)用，解決了因新增數(shù)據(jù)而導(dǎo)致其他數(shù)據(jù)地址發(fā)生變化的問題，從而避免了因現(xiàn)場(chǎng)升級(jí)程序而電能表數(shù)據(jù)混亂的發(fā)生。

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