一種利用虛擬磁盤進(jìn)行文件交互的嵌入式設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種利用虛擬磁盤進(jìn)行文件交互的嵌入式設(shè)備，包括：微處理器、記憶體和以太網(wǎng)網(wǎng)卡，其中，所述記憶體包括用于創(chuàng)建虛擬磁盤、加載文件系統(tǒng)及通過FTP服務(wù)端進(jìn)行文件交互的文件交互存儲(chǔ)區(qū)間；所述以太網(wǎng)網(wǎng)卡包括支持FTP傳輸?shù)?0/100Mbps網(wǎng)絡(luò)PHY芯片及對(duì)應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)接口,以及其中，嵌入式設(shè)備通過由以太網(wǎng)網(wǎng)卡搭建的網(wǎng)絡(luò)與一個(gè)或多個(gè)外部設(shè)備連接。
【專利說明】一種利用虛擬磁盤進(jìn)行文件交互的嵌入式設(shè)備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種利用虛擬磁盤進(jìn)行文件交互的嵌入式設(shè)備，屬于嵌入式設(shè)備領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]在現(xiàn)代工業(yè)中，嵌入式設(shè)備應(yīng)用數(shù)量龐大，嵌入式設(shè)備與外界的文件交互也很普遍，但是由于通常的嵌入式設(shè)備的硬件或者軟件的條件限制，不能使用大容量存儲(chǔ)單元，或者存儲(chǔ)單元不支持文件系統(tǒng)。由此，外部設(shè)備的文件無法直接傳輸至嵌入式設(shè)備，只能分解成數(shù)據(jù)包或通過其它方式發(fā)送至嵌入式設(shè)備，這樣的技術(shù)方案效率十分低下；同時(shí)，通常的嵌入式設(shè)備自身也不支持文件操作，當(dāng)嵌入式設(shè)備需要文件交互時(shí)就會(huì)非常困難，只能將文件信息通過其它方式傳輸出去，外界設(shè)備接收信息后再保存成文件處理，也十分繁瑣不便；這樣的技術(shù)方案對(duì)嵌入式設(shè)備本身的信息管理存在諸多不便，同時(shí)文件信息的頻繁轉(zhuǎn)換也容易產(chǎn)生錯(cuò)誤，降低系統(tǒng)穩(wěn)定性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了解決現(xiàn)有技術(shù)的問題，本實(shí)用新型提出了一種利用虛擬磁盤進(jìn)行文件交互的嵌入式設(shè)備。
[0004]所述嵌入式設(shè)備包括硬件部分和軟件部分，一般地，硬件部分包括微處理器(CPU)、記憶體、以太網(wǎng)網(wǎng)卡。軟件部分包括支持利用虛擬磁盤進(jìn)行文件交互的嵌入式操作系統(tǒng)、支持FTP協(xié)議的TCP/IP協(xié)議棧。根據(jù)本實(shí)用新型的嵌入式設(shè)備，在所述嵌入式設(shè)備中，利用建立虛擬磁盤的方法加載文件系統(tǒng)，通過加載FTP服務(wù)端由外部設(shè)備控制文件的操作交互，例如控制文件的上傳下載。此技術(shù)可應(yīng)用于需要文件交互而系統(tǒng)資源有限的嵌入式設(shè)備中。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用以下的技術(shù)方案:
[0006]一種利用虛擬磁盤進(jìn)行文件交互的嵌入式設(shè)備，包括:微處理器、記憶體和以太網(wǎng)網(wǎng)卡，其中，所述記憶體包括用于創(chuàng)建虛擬磁盤、加載文件系統(tǒng)及通過FTP服務(wù)端進(jìn)行文件交互的文件交互存儲(chǔ)區(qū)間；所述以太網(wǎng)網(wǎng)卡包括支持FTP傳輸?shù)?0/100MbpS網(wǎng)絡(luò)PHY芯片及對(duì)應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)接口，其中，嵌入式設(shè)備通過由以太網(wǎng)網(wǎng)卡搭建的網(wǎng)絡(luò)與一個(gè)或多個(gè)外部設(shè)備連接。
[0007]優(yōu)選地，所述記憶體包括隨機(jī)存儲(chǔ)器(RAM)，其中文件交互存儲(chǔ)區(qū)間設(shè)置在隨機(jī)存儲(chǔ)器中。
[0008]優(yōu)選地，所述隨機(jī)存儲(chǔ)器設(shè)置為至少128MB的容量，其中文件交互存儲(chǔ)區(qū)間小于隨機(jī)存儲(chǔ)器的容量。
[0009]優(yōu)選地，所述文件交互存儲(chǔ)區(qū)間設(shè)置為O至100MB。
[0010]優(yōu)選地，所述記憶體還包括用于存儲(chǔ)啟動(dòng)程序和/或支持文件系統(tǒng)的嵌入式操作系統(tǒng)的非易失性儲(chǔ)存器。[0011]優(yōu)選地，所述隨機(jī)存儲(chǔ)器包括LPDDR2同步動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器。
[0012]優(yōu)選地，所述非易失性儲(chǔ)存器設(shè)置為至少4MB。
[0013]優(yōu)選地，所述非易失性儲(chǔ)存器包括NANDFLASH。
[0014]根據(jù)本實(shí)用新型的嵌入式設(shè)備的硬件部分和/或軟件部分一般是在嵌入式設(shè)備開發(fā)過程中實(shí)施，但優(yōu)選地也可在現(xiàn)行的嵌入式設(shè)備的硬件部分和/或軟件部分中進(jìn)行改造，例如加裝一以太網(wǎng)網(wǎng)卡等。
[0015]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下顯著優(yōu)點(diǎn)和有益效果:
[0016]通過本實(shí)用新型的嵌入式設(shè)備，經(jīng)由嵌入式操作系統(tǒng)在其RAM內(nèi)建立虛擬磁盤并加載文件系統(tǒng)，對(duì)該虛擬磁盤分區(qū)、分配盤符并格式化；開啟FTP服務(wù)端程序，并以虛擬磁盤分區(qū)作為FTP服務(wù)端根目錄，經(jīng)由網(wǎng)卡提供的網(wǎng)絡(luò)將需要文件交互的外部設(shè)備連接至嵌入式設(shè)備，通過FTP客戶端服務(wù)，由外部設(shè)備控制FTP服務(wù)端，即控制虛擬磁盤內(nèi)的文件的操作，例如控制文件的上傳下載。從而解決了上述現(xiàn)有技術(shù)的設(shè)計(jì)難點(diǎn)和不足，開拓了文件交互的新方式，為系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供了更方便靈活的解決方案。
[0017]根據(jù)本實(shí)用新型的嵌入式設(shè)備，可以利用較少的硬件資源實(shí)現(xiàn)嵌入式設(shè)備的文件交互，且虛擬磁盤的大小可任意調(diào)整以適應(yīng)不同大小的文件，當(dāng)無需文件交互時(shí)可刪除虛擬磁盤。由此，合理利用了 RAM的空間，對(duì)硬件資源有限的嵌入式設(shè)備非常適用。
[0018]本實(shí)用新型的技術(shù)方案設(shè)計(jì)精巧，應(yīng)用廣泛，非常適用于存儲(chǔ)器容量有限，系統(tǒng)功能有限的嵌入式設(shè)備，可廣泛應(yīng)用與設(shè)備與主站，設(shè)備與設(shè)備間的文件傳輸，實(shí)現(xiàn)低成本的高效率應(yīng)用。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]以下結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)的描述。
[0020]圖1為實(shí)施根據(jù)本實(shí)用新型的嵌入式設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖2為根據(jù)本實(shí)用新型的嵌入式設(shè)備創(chuàng)建虛擬磁盤過程的流程圖；
[0022]圖3為外設(shè)與所述嵌入式設(shè)備文件交互過程的流程圖；
[0023]圖4為文件交互完成后對(duì)磁盤執(zhí)行維護(hù)操作的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]如圖1所示，為本實(shí)用新型的嵌入式設(shè)備10的一優(yōu)選實(shí)施例。其中，嵌入式設(shè)備10包括:微處理器，其以附圖標(biāo)記CPUl表示；隨機(jī)存儲(chǔ)器，其以附圖標(biāo)記RAM2表示；以及以太網(wǎng)網(wǎng)卡3。嵌入式設(shè)備10通過網(wǎng)絡(luò)可與一個(gè)或多個(gè)外部設(shè)備4同時(shí)連接或相繼連接以進(jìn)行文件交互，其具體的利用虛擬磁盤進(jìn)行文件交互的過程在下文有詳細(xì)的描述。
[0025]在本實(shí)用新型中，嵌入式設(shè)備10配套的軟件為嵌入式操作系統(tǒng)，利用操作系統(tǒng)封裝的TCP/IP協(xié)議棧，搭建FTP服務(wù)器。
[0026]在進(jìn)一步的一優(yōu)選實(shí)施例中，CPUl可采用飛思卡爾C0LDFIRE系列高性能32位處理器，RAMl可采用128MB LPDDR2 SDRAM，以太網(wǎng)網(wǎng)卡3可包括10/100Mbps網(wǎng)絡(luò)PHY芯片及對(duì)應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)接口，優(yōu)選地還可包括4MB的NANDFLASH，用于存儲(chǔ)啟動(dòng)程序和/或嵌入式操作系統(tǒng)。
[0027]在再進(jìn)一步的一優(yōu)選實(shí)施例中，操作系統(tǒng)為MQX嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)。[0028]在再進(jìn)一步的一優(yōu)選實(shí)施例中，RAMl具有128MB以上的大內(nèi)存，可以任意劃分出幾MB至幾十MB的內(nèi)存用作虛擬磁盤。傳統(tǒng)的以FLASH作為文件交互的方式因?yàn)槠銯LASH硬件擦除寫入的工作模式會(huì)帶來很大的延時(shí)，對(duì)嵌入式設(shè)備實(shí)時(shí)響應(yīng)有很大影響，而虛擬磁盤方式的基礎(chǔ)是建立在RAM操作上的，理論上可以做到跟RAM同步，只要數(shù)據(jù)接口的速度足夠快(本實(shí)用新型采用FTP傳輸，理論速度百兆網(wǎng)卡可以達(dá)到100Mb/S)，完全可以保證系統(tǒng)實(shí)時(shí)性的要求，更適合嵌入式設(shè)備的應(yīng)用。
[0029]在再進(jìn)一步的一優(yōu)選實(shí)施例中，以太網(wǎng)網(wǎng)卡3的網(wǎng)絡(luò)接口包括有線網(wǎng)絡(luò)接口和/或無線網(wǎng)絡(luò)接口，以擴(kuò)展嵌入式設(shè)備10的適用性，例如，在無線的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，嵌入式設(shè)備10和外部設(shè)備4可以有高度的安裝自由性而不受網(wǎng)線布置，或現(xiàn)有網(wǎng)線接口的位置和數(shù)量的約束。而在有線的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，可利用現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)布線進(jìn)行高速穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)連接。在實(shí)際使用中，與嵌入式設(shè)備10連接的外部設(shè)備4可能為各種不同功能或類型的設(shè)備，其網(wǎng)絡(luò)接口的類型也因此可能不是一致的，由此，嵌入式設(shè)備10也可以同時(shí)與適用于無線網(wǎng)絡(luò)連接的外部設(shè)備和適用于有線網(wǎng)絡(luò)連接的外部設(shè)備連接，以進(jìn)一步提高嵌入式設(shè)備10的適用性。
[0030]嵌入式設(shè)備10所實(shí)施的虛擬磁盤文件交互設(shè)計(jì)由三部分組成:
[0031]1.嵌入式設(shè)備10的虛擬磁盤創(chuàng)建過程的設(shè)計(jì)；
[0032]2.外部設(shè)備與嵌入式設(shè)備10文件交互的設(shè)計(jì)；
[0033]3.文件交互完成后對(duì)虛擬磁盤維護(hù)操作的設(shè)計(jì)。
[0034]下面將分別對(duì)以上設(shè)計(jì)進(jìn)行具體闡述:
[0035]1.嵌入式設(shè)備10的虛擬磁盤創(chuàng)建過程的設(shè)計(jì)
[0036]如圖2所示，首先嵌入式設(shè)備10需要具備足夠大的RAM2供操作系統(tǒng)建立虛擬磁盤使用，例如在至少128MB的RAM2中劃分0-100MB用作建立虛擬磁盤。同時(shí)需具備以太網(wǎng)網(wǎng)卡3供FTP傳輸文件時(shí)使用，軟件環(huán)境需操作系統(tǒng)支持RAM虛擬磁盤的創(chuàng)建與刪除、文件系統(tǒng)的加載與卸載，以及支持FTP協(xié)議的TCP/IP協(xié)議棧。
[0037]具體操作過程如下:
[0038]1.1系統(tǒng)根據(jù)用戶交互文件的大小，分配合適大小的RAM內(nèi)存用作文件交互存儲(chǔ)區(qū)間；
[0039]1.2系統(tǒng)在文件交互存儲(chǔ)區(qū)間內(nèi)建立虛擬磁盤；
[0040]1.3在虛擬磁盤中加載文件系統(tǒng)；
[0041]1.4對(duì)虛擬磁盤分區(qū)并分配盤符；
[0042]1.5對(duì)虛擬磁盤分區(qū)格式化；
[0043]1.6建立虛擬磁盤分區(qū)過程完畢。
[0044]2.外部設(shè)備4與嵌入式設(shè)備10的文件交互的設(shè)計(jì)
[0045]如圖3所示，嵌入式設(shè)備10應(yīng)先初始化FTP文件傳輸?shù)沫h(huán)境。將建好的虛擬磁盤分區(qū)設(shè)置為FTP服務(wù)端的磁盤交互空間，虛擬磁盤根目錄即為FTP服務(wù)端根目錄，開啟操作系統(tǒng)中對(duì)應(yīng)FTP服務(wù)端進(jìn)程，設(shè)置FTP訪問賬戶的權(quán)限、用戶名與密碼，將嵌入式設(shè)備10與外部設(shè)備4用網(wǎng)線連接，完成傳輸環(huán)境搭建。嵌入式設(shè)備10本身可以將需要傳輸?shù)男畔⑸上鄳?yīng)格式的文件存放在虛擬磁盤分區(qū)中，等待外部設(shè)備4進(jìn)行操作；外部設(shè)備4也可以將文件傳輸?shù)角度胧皆O(shè)備10的FTP相應(yīng)目錄下，供系統(tǒng)操作。[0046]具體操作流程:
[0047]2.1將虛擬磁盤分區(qū)設(shè)置為FTP服務(wù)端的交互空間；
[0048]2.2嵌入式設(shè)備10加載FTP服務(wù)端；
[0049]2.3設(shè)置FTP服務(wù)端訪問賬戶權(quán)限、用戶名和密碼；
[0050]2.4網(wǎng)絡(luò)連接外部設(shè)備4與嵌入式設(shè)備10 ；
[0051]2.5由外部設(shè)備4完成虛擬磁盤內(nèi)的文件傳輸與操作。
[0052]3.文件交互后對(duì)虛擬磁盤操作的設(shè)計(jì)
[0053]如圖4所示，當(dāng)系統(tǒng)完成文件交互后，若接收到刪除磁盤指令、檢測(cè)到RAM2的內(nèi)存可用值低于預(yù)設(shè)的警戒值，或者在預(yù)設(shè)的時(shí)間間隔內(nèi)無文件操作時(shí)，則系統(tǒng)對(duì)虛擬磁盤做刪除操作，以節(jié)省RAM2的空間供系統(tǒng)調(diào)用。
[0054]具體操作流程:
[0055]3.1系統(tǒng)完成文件交互；
[0056]3.2當(dāng)系統(tǒng)接收到刪除磁盤指令、檢測(cè)到RAM可用值低于預(yù)設(shè)的警戒值或在預(yù)設(shè)的時(shí)間間隔內(nèi)無文件操作時(shí)，刪除虛擬磁盤；
[0057]3.3當(dāng)下一次需要文件交互時(shí)，重新創(chuàng)建虛擬磁盤，開啟新一輪文件傳輸，即跳回至步驟1.1。
[0058]例如，當(dāng)外部設(shè)備4通過FTP服務(wù)端對(duì)虛擬磁盤內(nèi)的文件進(jìn)行傳輸與操作時(shí)，CPUl檢測(cè)到有文件更新需求(例如進(jìn)行文件更新的可執(zhí)行指令)，對(duì)虛擬磁盤內(nèi)已交互的文件或待創(chuàng)建的文件做相應(yīng)的操作，如更新、增加或刪除；若長(zhǎng)時(shí)間無文件傳輸超過預(yù)設(shè)的時(shí)間間隔、CPU檢測(cè)到RAM容量低于預(yù)設(shè)的警戒值或CPU接收到刪除虛擬磁盤的指令，則刪除虛擬磁盤,釋放虛擬磁盤所占的RAM2的空間。
[0059]在實(shí)際操作中，外部設(shè)備4可能是一 PC機(jī)、另一嵌入式設(shè)備10或執(zhí)行一定功能的其他數(shù)字設(shè)備，嵌入式設(shè)備10由于在其RAM內(nèi)加載了 FTP服務(wù)端，實(shí)際上，在一可行的實(shí)例中，通過該FTP服務(wù)端，外部設(shè)備4相當(dāng)于作為客戶端訪問作為文件服務(wù)器端的嵌入式設(shè)備10。
[0060]在一優(yōu)選實(shí)施例中，針對(duì)同一文件，同一時(shí)刻只能由一臺(tái)外部設(shè)備4進(jìn)行交互操作，以保證數(shù)據(jù)安全和穩(wěn)定，當(dāng)另一臺(tái)外部設(shè)備4需要對(duì)該文件進(jìn)行操作時(shí)，必須等待上一臺(tái)外部設(shè)備4的文件操作結(jié)束，由此實(shí)現(xiàn)了 FTP服務(wù)端的文件的分時(shí)復(fù)用，其中，同一文件指的是占據(jù)同一儲(chǔ)存空間區(qū)段的數(shù)據(jù)的集合。然而，嵌入式設(shè)備10也可以同時(shí)與多臺(tái)外部設(shè)備4相連，每一臺(tái)外部設(shè)備4在同一虛擬磁盤的同一分區(qū)或不同分區(qū)內(nèi)分別同時(shí)操作不同的文件。
[0061]以上所述，只是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，本實(shí)用新型并不局限于上述實(shí)施方式，只要其以相同的手段達(dá)到本實(shí)用新型的技術(shù)效果，都應(yīng)屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)其技術(shù)方案和/或?qū)嵤┓绞娇梢杂懈鞣N不同的修改和變化。例如，可通過一個(gè)單一的實(shí)體、單元或處理器執(zhí)行兩個(gè)或更多的功能。即使個(gè)別的技術(shù)特征在不同的權(quán)利要求中引用，本實(shí)用新型還可包含共有這些特征的實(shí)施。
【權(quán)利要求】
1.一種利用虛擬磁盤進(jìn)行文件交互的嵌入式設(shè)備，其特征在于，包括:微處理器、記憶體和以太網(wǎng)網(wǎng)卡， 其中，所述記憶體包括用于創(chuàng)建虛擬磁盤、加載文件系統(tǒng)及通過FTP服務(wù)端進(jìn)行文件交互的文件交互存儲(chǔ)區(qū)間；所述以太網(wǎng)網(wǎng)卡包括支持FTP傳輸?shù)?0/100MbpS網(wǎng)絡(luò)PHY芯片及對(duì)應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)接口，以及 其中，嵌入式設(shè)備通過由以太網(wǎng)網(wǎng)卡搭建的網(wǎng)絡(luò)與一個(gè)或多個(gè)外部設(shè)備連接； 其中，所述記憶體包括隨機(jī)存儲(chǔ)器，其中文件交互存儲(chǔ)區(qū)間設(shè)置在隨機(jī)存儲(chǔ)器中，所述隨機(jī)存儲(chǔ)器設(shè)置為至少128MB的容量，其中文件交互存儲(chǔ)區(qū)間小于隨機(jī)存儲(chǔ)器的容量； 其中，所述文件交互存儲(chǔ)區(qū)間設(shè)置為O至100MB ； 其中，所述記憶體還包括用于存儲(chǔ)啟動(dòng)程序和/或支持文件系統(tǒng)的嵌入式操作系統(tǒng)的非易失性儲(chǔ)存器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用虛擬磁盤進(jìn)行文件交互的嵌入式設(shè)備，其特征在于，所述隨機(jī)存儲(chǔ)器包括LPDDR2同步動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用虛擬磁盤進(jìn)行文件交互的嵌入式設(shè)備，其特征在于，所述非易失性儲(chǔ)存器設(shè)置為至少4MB。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用虛擬磁盤進(jìn)行文件交互的嵌入式設(shè)備，其特征在于，所述非易失性儲(chǔ)存器包括NANDFLASH。
【文檔編號(hào)】G06F13/38GK203552250SQ201320543984
【公開日】2014年4月16日 申請(qǐng)日期:2013年9月3日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月3日
【發(fā)明者】趙巖, 魏浩銘 申請(qǐng)人:珠海許繼電氣有限公司, 國(guó)家電網(wǎng)公司