用U盘实现数据采集存储

目前正在研制的系统为大功率光伏阵列特性测试仪，其主要用于对各种规格、容量的光伏阵列进行I-V特性的测试，为光伏系统（并网、发电）的选型提供必要的参考。该系统需要人员采集光伏阵列的电压、电流、温度、日照等数据，由于该系统多用于野外，因此需要对所测得的数据进行存储以便进行I-V特性曲线的绘制及光伏阵列在各种不同的日照和温度下特性的推演。数据的采集及存储可由系统控制芯片通过SPI接口USB118模块通讯，并辅以大容量USB存储设备来完成。
在所设计的系统中采用了西安达泰电子有限责任公司提供的USB118AD模块，其具有标准2.0协议及支持1G以上优盘的优点，这点非常适合于本系统经常在野外应用的特点，并且随产品所提供的串行通讯程序也可以很方便的移植到所采用的DSP平台上，大大简化了本系统在数据存储方面的程序设计工作。
此测试代码是基于MSP430F147和西安达泰电子的USB118AD模块的SPI测试程序。USB118AD实现将单片机得数据直接存储到U盘。
／＊**************************************************/
／＊SPI初始化子程序 */
／＊**************************************************/
void SpiInit(void)
{
// P3SEL |= SDCLK + SDDI + SDDO; //P3.1－－P3.3 for spi option select
P3SEL |= 0X0e; //P3口功能设置（SPI功能选择）
P3DIR |= BIT0; //设置IO口方向（P3.0 用于SPI片选控制）
P3OUT |= BIT0;
UCB0CTL1 |= UCSWRST; //设置SPI
UCB0CTL0 = 0xA9; //10(clk edge) 1(MSB first) 0(8bit) 1(master) 00(3SPI) 1(sync)
UCB0CTL1 = 0x80; //10(SMCLK)
UCB0BR0 = 0x04; //SPICLK 8M/4=2MHz;
UCB0BR1 = 0x00;
UCB0STAT = 0X00;
UCB0CTL1 &=~ UCSWRST;
}

／＊SPI读数据*/
int rd_data(void)
{
int value;
P3OUT &=~ BIT0;
UCB0TXBUF=0xff;
while((UCB0STAT&UCBUSY)==0x01);
value = UCB0RXBUF;
P3OUT |= BIT0;
return value;
}
／＊SPI写数据*/
void wr_data(uchar n)
{
P3OUT &=~ BIT0;
UCB0TXBUF=n;
while((UCB0STAT&UCBUSY)==0x01);
P3OUT |= BIT0;
}
／＊************************************************************************
* 发送命令
*功能：向模块发送命令
*入口参数：命令数组
*出口参数：无
**************************************************************************/
void Send_Command(uchar com[64])
{
wr_data(0xaa);
Delay(20); //10uS左右的延时
wr_data(0xbb);
for(int c=0;c<64;c++)
{
wr_data(com[c]);
}
}
／＊************************************************************************
* 接收命令
*功能： 从模块接收应答命令
*入口参数：应答信号
*出口参数：应答正确与否标志
**************************************************************************/
uchar Receive_Command(int rec)
{

do
{
rd[0] = rd_data();
}
while(rd[0]==0xff);
for(int idata=1;idata<64;idata++)
{rd[idata] = rd_data();}

if(rd[0] == rec&& rd[1]==0x01)
return 0;
else
return 1;
}
／＊************************************************************************
* 接收数据
*功能： 从模块接收应答数据
*入口参数：无
*出口参数：应答数据—数组data[]
**************************************************************************/
void receive_data()
{
int num;
num = rd[4]+(rd[5]<<8);
if(num)
{
int d=0;
for(;num>0;num－－)
{
data[d] = rd_data();
d++;
}

}
}
／＊************************************************************************ *发送数据
*功能： 向模块发送数据
*入口参数：待写入数组app[i]
*出口参数：无
**************************************************************************/

void write_data(int lx,int hx)
{
int tempd;
tempd = hx<<8 +lx ;
for(int i=0;iwr_data(app[i]); //app[i]为待写入数组
}
／＊*************************************************************************
* 发送检测设备命令
* 入口参数：无
* 返回值：0-正常，1-无响应， 2-返回数据错误
***************************************************************************/
uchar USB118R_Detect(void)
{
uchar i,command[64];
command[0] = 0x01;
command[1] = 0x00;
for(i=2;i<64;i++)
{
command[i] = 0x20;
}
Send_Command(command);
return Receive_Command(0x04);
}
／＊*************************************************************************
* 获取磁盘空间
***************************************************************************/
uchar USB118R_GetDiskCapacity(void)
{
uchar i,command[64]; ／＊command数组用于存储命令字节*/

command[0]=0x12; ／＊命令字节赋值*/
command[1]=0x00;
for(i=2;i<64;i++)
command[i]=0x20;

Send_Command(command); ／＊发送命令 0x12，无数据字节*/
return Receive_Command(0x22); ／＊接收返回值并校验是否发送成功 */
／＊校验码为0x22，0x01*/

}
／＊*************************************************************************
* 获取当前系统的版本号
***************************************************************************/
uchar USB118R_GetVersion(void)
{
uchar i,command[64]; ／＊command数组用于存储命令字节*/

command[0]=0x30; ／＊命令字节赋值*/
command[1]=0x00;
for(i=2;i<64;i++)
command[i]=0x20;

Send_Command(command); ／＊发送命令 0x30，无数据字节*/
return Receive_Command(0x40); ／＊接收返回值并校验是否发送成功*/
／＊ 校验码为0x40，0x01*/
}
／＊*************************************************************************
* 创建文件
* 功能：在U 盘上创建指定文件名的文件
* 入口参数：文件名, 8个字节；扩展名，3个字节
***************************************************************************/
uchar USB118R_Create(int fi,int fj,int fk)
{
uchar i;
uchar command[64]={0x07,"D","A","T","A","I","E"," "," ","T","X","T"};
／＊命令码为0x07，文件名为DATAIE,扩展名为TXT*/
／＊
*
*
* 根据FAT文件规范，在此可以添加文件
* 属性、创建时间等信息。
*
*
*
*/
for(i=12;i<33;i++)command[i]=0x20;
command[33]=0x00; ／＊命令字节赋值*/
for(i=34;i<64;i++)command[i]=0x20;

Send_Command(command); ／＊发送命令 0x07，无数据字节*/
return Receive_Command(0x0A); ／＊接收返回值并校验是否发送成功 */
／＊校验码为0x0A，0x01*/
}
／＊*************************************************************************
* 列举文件
* 功能：列举目录下面的所有文件和文件夹
*lx,hx限制文件数量，每个文件名32B,修改文件数量限制时，同时要修改返回信息
*添加接收数据函数即可
***************************************************************************/
uchar USB118R_List(uchar lx,uchar hx) ／＊lx为USB118R_List命令返回数据长度*/
／＊低字节；hx为高字节*/
{
uchar i,command[64]; ／＊command数组用于存储命令字节*/
command[0]=0x10; ／＊命令字节赋值*/
command[1]=0x00;
command[2]=0x20; ／＊返回数据长度低字节*/
command[3]=0x20; ／＊返回数据长度高字节*/
for(i=4;i<64;i++)
command[i]=0x20;

Send_Command(command); ／＊发送命令 0x10，无数据字节*/
return Receive_Command(0x20);
／＊接收返回值及返回数据并校验是否发送成功 校验码为0x20，0x01*/
}

／＊*************************************************************************
* 读取文件
* 功能：读取已经打开的文件
* 入口参数：读取文件长度低字节，读取文件长度高字节
***************************************************************************/
uchar USB118R_Read(uchar lx,uchar hx)
{
uchar i,command[64]; ／＊command数组用于存储命令字节*/
uchar flag;
command[0]=0x08; ／＊命令字节*/
command[1]=lx; ／＊读取文件长度低字节*/
command[2]=hx; ／＊读取文件长度高字节*/
for(i=3;i<64;i++)
command[i]=0x20;
Send_Command(command); ／＊发送命令 0x08，无数据字节*/
flag = Receive_Command(0x0B);
／＊接收返回值及返回数据并校验是否发送成功 校验码为0x0B，0x01*/
receive_data();
return flag;
}
／＊*************************************************************************
* 打开文件
* 功能： 在U 盘上打开指定文件名的文件
* 入口参数：A~H,文件名；x~z:扩展名
***************************************************************************/
uchar USB118R_Open(int fi,int fj,int fk)
{
uchar command[64]={0x06,"D","A","T","A","I","E"," "," ","T","X","T"};
Send_Command(command); ／＊发送命令 0x06，无数据字节*/
return Receive_Command(0x0D);
／＊接收返回值并校验是否发送成功 校验码为0x0D，0x01*/
}
／＊*************************************************************************
* 删除文件
* 功能：删除指定的文件
* 入口参数：A~H,文件名；x~z:扩展名
***************************************************************************/
uchar USB118R_Remove(void)
{
uchar command[64]={0x11,0x00,"D","A","T","A","I","E"," "," ","T","X","T"};
／＊命令码为0x11，文件名为DATAIE,扩展名为TXT*/
Send_Command(command); ／＊发送命令 0x11，无数据字节*/
return Receive_Command(0x21);
／＊接收返回值并校验是否发送成功 校验码为0x21，0x01*/
}
／＊*************************************************************************
* 写入数据
* 功能： 向已经打开的文件中写入数据
* 入口参数：数据字节数
***************************************************************************/
uchar USB118R_Write(int lx,int hx)
{

uchar i,command[64]; ／＊command数组用于存储命令字节*/

command[0]=0x09; ／＊命令字节赋值*/
command[1]=0x00;
command[2]=lx; ／＊写入数据长度低字节*/
command[3]=hx; ／＊写入数据长度高字节*/
for(i=4;i<64;i++)
command[i]=0x20;
Send_Command(command); ／＊发送命令 0x09，有数据字节*/
write_data(lx,hx);
return Receive_Command(0x0C);
／＊接收返回值并校验是否发送成功 校验码为0x0C，0x01*/
}
／＊*************************************************************************
* 设置指针
* 功能： 将文件指针移动到指定位置
* 入口参数：指针位置
***************************************************************************/
uchar USB118R_SetFilePointer(uchar para_1,uchar para_2,uchar para_3,uchar para_4)
{ ／＊参数para_1，para_2，para_3，para_4用来设置指针位置。低字节在前*/
uchar i,command[64]; ／＊command数组用于存储命令字节*/
command[0]=0x15; ／＊命令字节赋值*/
command[1]=0x00;
command[2]=para_1; ／＊设置指针位置*/
command[3]=para_2;
command[4]=para_3;
command[5]=para_4;
for(i=6;i<64;i++) ／＊命令字节赋值*/
command[i]=0x20;
Send_Command(command); ／＊发送命令 0x15，无数据字节*/
return Receive_Command(0x25);
／＊接收返回值并校验是否发送成功 校验码为0x25，0x01*/
}

主函数根据需要，调用各个子函数。