nand flash实时存储AD采集的数据和定义大数组的问题

qiwan

nand flash实时存储AD采集的数据和定义大数组的问题 [复制链接]

使用STM32的ADC1和ADC2同步采集2路外部信号，且定时器中断

(TIM2_CC2，每0.01ms采集一次，即采样率为100ksps)触发ADC1和ADC2同时采集。
其中ADC1采集的数据保存在ADC_DR的低16位，ADC2采集的数据保存在ADC_DR的高16位。
然后将ADC1和ADC2采集的数据通过DMA方式将ADC_DR中的字数据传输至数组

unsigner int  AD_Value[ADC_BufferLength]中，最后将保存在数组AD_Value中的数据

写入nand flash中保存起来。
现在主要有两个问题：
问题1：由于数组AD_Value中保存的是字数据，而目前所使用的nand  flash K9F1G08U0E是8位的，

因此，在将数组AD_Value中的数据写入flash 之前，需要先将数组AD_Value中字数据分解字节数据，

并将这些字节数据保存在字节数组unsigner char TxBuffer[ADC_BufferLength*4]中。
比如通过以下方式：

1. for(i=0;i<ADC_BufferLength;i++)
   
2.             {
   
3.               TxBuffer[i*4]   = (u8)((AD_Value[i])&0xff);
   
4.               TxBuffer[i*4+1] = (u8)(((AD_Value[i])&0xff00)>>8);         //ADC1:低字
   
5.                      TxBuffer[i*4+2] = (u8)(((AD_Value[i])&0xff0000)>>16);
   
6.               TxBuffer[i*4+3] = (u8)(((AD_Value[i])&0xff000000)>>24);//ADC2:高字                       
   
7.                  }               

复制代码

但是，这样势必影响到数据存储的速度，从而影响到实时数据的保存。该怎么办呢？

问题2：两路AD同步采集，且采集速率都是100ksps,而nand  flash的页编程时间一般为300us~700us,

那么，在flash的页编程时间里，2路AD采集到的数据量=2*100k*700us*2Byte(每个AD采集数据为2个字节)=280Byte,

因此，为了能够保证保存AD采集的全部实时数据，那么缓冲区的大小就至少为280Byte。

于是我就将ADC_BufferLength定义为128:#define ADC_BufferLength  128

这样一来，缓冲区的实际大小就是128*4=512Byte，这是满足要求的。
​程序编译通过了，nand  flash的读写也是正确的。
​但考虑到nand flash的一页是2k=2048个字节，于是，将于是我就将ADC_BufferLength定义为512，即2048个字节，恰好是falsh一页的大小。
​编译能够通过，但是程序却一直在“字转字节”的小程序中循环：

我尝试着将堆区扩大，将Stack_Size      EQU     0x00000800 改成 Stack_Size      EQU     0x00008000

结果依然是：在”字转字节“的小程序中死循环，全速运行，也不会到达断点处；

然后我将数组unsigner char TxBuffer[ADC_BufferLength*4]由局部变量改成全局变量，

结果依然是：在”字转字节“的小程序中陷入了死循环，即使全速运行，也不能到达断点处，当停止全速运行时，通过memory窗口

查看数组TxBuffer中数据时，发现，只能看到数据的前1024个数据，即TxBuffer[0]~TxBuffer[1023],之后的1024个数据则全部为

0x00。

这又该怎么办呢？

​

EETUX

i不会是char吧...

huo_hu

1:用指针强制类型转换
TxBuffer[i*4]   =* (u32 *)(AD_Value);
2:问题没有看懂,这个和Stack_Size没有关系啊,除非你内存很吃紧了...
如果内存够就开2个缓冲区,AD和flash各访问一个,满了就换...
多于1024的数据用memory查看.

qiwan

EETUX 发表于 2015-3-18 15:50
i不会是char吧...

就是     谢谢
问题2解决了

qiwan

huo_hu 发表于 2015-3-18 16:29
1:用指针强制类型转换
TxBuffer   =* (u32 *)(AD_Value);
2:问题没有看懂,这个和Stack_Size没有关系啊,除非你内存很吃紧了...
如果内存够就开2个缓冲区,AD和flash各访问一个,满了就换...
多于1024的数据用memory查看.

谢谢，我会尝试一下的

qiwan

huo_hu 发表于 2015-3-18 16:29
1:用指针强制类型转换
TxBuffer   =* (u32 *)(AD_Value);
2:问题没有看懂,这个和Stack_Size没有关系啊,除非你内存很吃紧了...
如果内存够就开2个缓冲区,AD和flash各访问一个,满了就换...
多于1024的数据用memory查看.

您的意思是这样吗(其中ADC_BufferLength=512)：

1.      for(i=0;i<ADC_BufferLength;i++)
   
2.             {
   
3.                   TxBuffer[i*4]   = *((u32*)AD_Value);

复制代码

(u32*)AD_Value是将AD_Value强制转换成指针，且该指针指向的数据类型是unsigner int;

*((u32*)AD_Value)则是对该指针变量的引用，也就是(u32*)AD_Value所指向的值。


如果按照最初的字转字节的小程序，结果如图1所示；

按照上述代码，结果如图2所示。

可能是我还没有真正懂版主的意思，所以，麻烦再指点一下。先谢过！

qiwan

huo_hu 发表于 2015-3-18 16:29
1:用指针强制类型转换
TxBuffer   =* (u32 *)(AD_Value);
2:问题没有看懂,这个和Stack_Size没有关系啊,除非你内存很吃紧了...
如果内存够就开2个缓冲区,AD和flash各访问一个,满了就换...
多于1024的数据用memory查看.

图1和图2最下方的Memory2中的数据:04 08 FF 0F 01 08 FF 0F...
对应的是数组TxBuffer[0]、TxBuffer[1]、TxBuffer[2]、TxBuffer[3]、TxBuffer[4]、TxBuffer[5]、TxBuffer[6]、TxBuffer[7]...的值。

所以，如果我直接将“字转字符”的程序换成:TxBuffer[i*4]   =* (u32 *)(AD_Value);

显然是不对的，希望版主指点啊

qiwan

在一位坛友的帮助下，使用了共用体,union

1. typedef union
   
2. {
   
3.    unsigned int Value_int[512];
   
4.    unsigned char Value_char[2048];
   
5. }AD_Value;

复制代码

感觉挺好的

littleshrimp

flash_write((uint8_t*)AD_Value) 这样做不需要转换也不需要额外开辟转换空间。有一个问题你考虑过没，在你存满一个缓冲区往FLASH里写的时候这段时间还要有一个缓冲区2接受ADC数据，然后交替存取才能保证采样的连续性。

huo_hu

这个属于C语言的问题,数组名和任何类型的指针其实是一个地址,通过地址赋值就可以实现类型转换,不过呢有个大小端也就是高位在前还是低位在前的问题.你的程序是往flash里写,读写同样的操作就不用管大小端问题了.
指针指向的数据类型是如何看待和操作地址上的数据的问题,u8dat=*(uint8 *)addr就是从地址里取一个字节u32dat=*(uint32 *)addr就是从地址去一个字32位,然后addr++的时候是和addr定义的类型有关的，如果字节类型就+1，如果字类型就+4，你也可以自定义结构类型将地址付给结构指针。。。

huo_hu

你定义unsigner int  AD_Value[ADC_BufferLength]但每个数据又是32位是不是很奇怪...
AD_Value的名称也容易误解

qiwan

littleshrimp 发表于 2015-3-19 21:10
flash_write((uint8_t*)AD_Value) 这样做不需要转换也不需要额外开辟转换空间。有一个问题你考虑过没，在你存满一个缓冲区往FLASH里写的时候这段时间还要有一个缓冲区2接受ADC数据，然后交替存取才能保证采样的连续性。

恩  这个我正在考虑中  谢谢提醒

qiwan

huo_hu 发表于 2015-3-20 09:24
这个属于C语言的问题,数组名和任何类型的指针其实是一个地址,通过地址赋值就可以实现类型转换,不过呢有个大小端也就是高位在前还是低位在前的问题.你的程序是往flash里写,读写同样的操作就不用管大小端问题了.
指针指向的数据类型是如何看待和操作地址上的数据的问题,u8dat=*(uint8 *)addr就是从地址里取一个字节u32dat=*(uint32 *)addr就是从地址去一个字32位,然后addr++的时候是和addr定义的类型有关的，如果字节类型就+1，如果字类型就+4，你也可以自定义结构类型将地址付给结构指针。。。

恩  谢谢版主

qiwan

上次定义了一个union

1. typedef union
   
2. {
   
3. unsigned int Value_int[512];
   
4. unsigned char Value_char[2048];
   
5. }ADC_Value;
   
6. ADC_Value AD1;

复制代码

ADC1和ADC2每采集一次，DMA就立即将该数据传输给数组AD1.Value_int，

当512个字全部传输完毕，进入DMA中断;

DMA中断程序主要是将刚刚采集到的512个字，即2048个字节写入flash中。

关于“在DMA中断函数中完成写flash”，这是我自己比较惆怅的地方：

之所以很难保证AD采集数据的完整性，flash的存储速度跟不上就是主要的原因。

而现在在中断程序中完成flash写操作，除去flash页编程的时间不说，还有额外的进入中断和

退出中断的时间。这无疑是雪上加霜啊。

ADC1和ADC2的同步采集是由定时器2中断(IM2_CC)触发的,采样率控制为100ksps，也就是

说，采样的时间间隔是10us。

而当开始第一次采集到一次写flash完成的时间，设为T，则

T=AD采集时间+DMA传输时间(虽然时间很短很短)+进入DMA中断时间+在中断中写flash时间+退出DMA中断时间。

T应该是大于10us，所以实际写入flash的数据不是AD第一次采集的数据。因为AD1_Value_int中的数据每10us就会

改变一次，而T却比10us大，所以，实际写入flash的数据也不知道是AD第几次采集的。

除非一进入DMA中断，就关闭定时器或者关闭DMA传输，那么写入flash的数据则是关闭定时器之前时AD采集的数据。

但是这样的话，AD的采集频率就不再是100ksps，肯定比100ksps小。

所以，我现在在考虑：

(1)不要在DMA中断函数中完成flash写操作，但不在DMA中断函数中写，又该怎么弄呢？

(2)坛友提到的“双缓冲模式”，定义两个缓冲区，一个缓冲区存满之后，就存第二个缓冲区，同时将第一个缓冲区中

数据写入flash中；等第二个缓冲区满了，重新回来存第一个缓冲区，同时，将第二个缓冲区中的数据写入flash中。

用两个缓冲区交替工作来保证采集的连续性。道理是明白的，但程序实现上，还是挺茫然的。

huo_hu

不知道你的flash是怎么接口的...即便是spi也可以dma的.

qiwan

huo_hu 发表于 2015-3-22 10:53
不知道你的flash是怎么接口的...即便是spi也可以dma的.

单片机型号是stm32f103zet6,使用的外部存储器是nand flash K9F1G08,stm32与外部nand  flash连接，使用了stm32的FSMC

roual1119

楼主您好，
我刚好也在使用这颗NAND FLASH
因我有一笔大小为384KB的数据要写入NAND FLASH中，
但我在写入后，从NAND FLASH中读取出来的数据与写入的不相同。

想问说在写入数据时，您是一页一页分开写入，
还是连续写入呢?!(意即在同一个函式下写完一页后接着填写下一页)

gxg1122

楼主你这问题解决了吗？我也在搞NAND FLASH，类似你的问题。

gxg1122

qiwan 发表于 2015-3-21 11:45
上次定义了一个union

ADC1和ADC2每采集一次，DMA就立即将该数据传输给数组AD1.Value_int，

当512个字 ...

楼主你这问题解决了吗？我也在搞NAND FLASH，类似你的问题。