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基于μC/OS-Ⅱ的嵌入式文件系统在无线数据采集系统中的设计与实现
| 论文题名： | 基于μC/OS-Ⅱ的嵌入式文件系统在无线数据采集系统中的设计与实现 |
| 关键词： | 数据采集;车载终端;嵌入式文件系统 |
| 摘要： | 近年来，校园“一卡通”逐渐成为校园内信息交互的重要载体，它在身份识别、电子钱包、考勤等方面得到了广泛应用。东华大学教职员工可凭校园“一卡通”刷卡搭乘校区间班车，学校通过车载终端采集到的数据实现对教职员工上下班的考勤，校车“一卡通”无线数据采集系统的设计旨在发挥无线通信的优越性，通过建立基站与车载嵌入式读卡终端的无线连接，无人工参与地完成车载数据的采集过程；校车“一卡通”无线数据采集系统的设计思路是在停车场处设立通信基站，进入停车场范围的校车自动与基站建立通信连接，基站通过轮询控制与每辆校车进行数据传输以得到车载数据，传输成功后，公交车上的车载数据将被自动删除，而基站则将采集到的数据通过串口移交到后台数据库进行处理。但是，校车“一卡通”无线数据采集系统存在存储空间太小、不可断电和Flash的磨损不均衡这几个问题，为此，本文设计了一个基于μC/OS-Ⅱ的嵌入式文件系统作为解决方案。 本论文在“211工程”公共服务体系建设项目的支持下，完成了基于μC/OS-Ⅱ的嵌入式文件系统的设计，并将其应用到校车“一卡通”无线数据采集系统中。 本文首先阐述了课题的研究背景，分析相关技术的发展现状以及研究成果，剖析了原校车“一卡通”无线数据采集系统在数据存储中遇到的一系列问题，阐明了文件系统的设计思想，提出了系统的分层设计方案，描述了文件系统的关键部分数据结构和实现算法，并对文件系统进行了层次的划分，详细地说明了文件系统的基本实现原理。 其次，本文分别从应用程序接口层、文件管理层、闪存驱动层三个方面对文件系统进行了设计和实现。改进了FAT表和FDT表的存储机制，并提出了浮动位置的存储方法，使之适用于Flash存储器；同时，鉴于嵌入式存储设备Flash的硬件特性，采用增加坏块管理、区块碎片回收和平衡损耗三种策略来降低Flash磨损。 最后，对嵌入式文件系统进行两部分测试，即功能性测试和稳定性测试。测试结果表明，该系统运行稳定。运行结果证明该系统设计方案是可行的，具备一定的实用性，而且对其它类似的系统来说，也是一个非常好的范例。 本文的创新之处在于将嵌入式文件系统应用到校车“一卡通”无线数据采集系统中，并且提出了解决闪存损耗均衡问题的详细方案，低成本、高效率地解决了校车“一卡通”无线数据采集系统中遇到的数据存储问题。 |
| 作者： | 许斯军 |
| 专业： | 计算机系统结构 |
| 导师： | 曹奇英 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 东华大学 |
| 学位年度： | 2010 |
| 正文语种： | 中文 |
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