[发明专利]一种多通道CAN总线数据记录存储设备

说明书

本发明公开了一种多通道CAN总线数据记录存储设备，该多通道CAN总线数据记录存储设备包括FPGA控制器、DSP控制器、多通道总线收发电路、对外插接件、数据存储电路及电源电路；FPGA控制器与DSP控制器连接，FPGA控制器还分别与多通道总线收发电路、数据存储电路连接；对外插接件分别与多通道总线收发电路、电源电路连接；电源电路包括电源转换电路、掉电检测电路及电容储能电路。本发明能在存储设备断电瞬间完整记录CAN总线数据并实现可靠断电，保证CAN总线数据记录的完整性，同时保护了存储芯片，因此，本发明具有数据记录的可靠性高等突出优点。本发明还具有存储容量大、记录时间长、满负载运行不丢数等优点。

技术领域

本发明涉及总线数据存储技术领域，更为具体来说，本发明为一种多通道CAN总线数据记录存储设备。

背景技术

目前，为维护和提高航天发射装备的可用性，要求航天发射装备系统自身具备对其健康状态进行监测和评估的能力，进而实现可靠性、可用性及全寿命周期内的经济可承受性目标，由此，故障预测与健康管理概念引入到装备领域当中。故障预测和健康管理系统需分析各种数据信息，借助各种智能推理算法来评估系统自身的健康状态。因此，实现故障预测和健康管理的前提在于系统运行时记录系统设备之间交互的总线数据，尽可能多的从中获取基础信息。

但是，随着装备系统智能化和信息化的发展，各设备之间的总线数据交互速率、数据交互量均大幅的增长，以信息化发射平台的六通道CAN总线为例，在满负载运行时，六通道CAN总线数据量可达每秒15000帧，但是现有CAN总线数据存储设备难以可靠、完整地记录所有CAN总线数据，比如，现有CAN总线数据存储设备可同时记录的CAN总线通道数较少，或者由于其自身传输速度慢而经常出现丢数的现象，特别在发生掉电等意外情况后，现有的CAN总线数据存储设备不仅难以成功地保存数据，而且设备自身也容易损坏，比如正在写入数据的存储芯片极容易损坏、导致掉电瞬间的数据不完整，所以现有CAN总线数据存储设备的可靠性和安全性较差。

因此，现有的CAN总线数据存储设备无法满足信息化发射平台等对多通道总线数据可靠、完整、安全记录的要求，开发出一种传输速度快、可靠性高、安全性好、在掉电等意外情况下保证数据记录完整性的多通道CAN总线数据记录存储设备，成为了本领域技术人员亟待解决的技术问题和始终研究的重点。

发明内容

为解决现有的CAN总线数据存储设备存在传输速度慢、可靠性差、掉电等意外情况下易损坏等问题，本发明创新地开发了一种多通道CAN总线数据记录存储设备，基于DSP+FPGA架构，并结合多通道总线收发电路和电源电路，从而实现了多通道CAN总线数据的高速存储，并提高了存储设备断电可靠性和使用寿命。

为实现上述技术目的，本发明公开了一种多通道CAN总线数据记录存储设备，该多通道CAN总线数据记录存储设备包括FPGA控制器、DSP控制器、多通道总线收发电路、对外插接件、数据存储电路及电源电路；所述FPGA控制器与DSP控制器连接，所述FPGA控制器还分别与所述多通道总线收发电路、数据存储电路连接；所述对外插接件分别与所述多通道总线收发电路、电源电路连接，所述对外插接件为信号传输电气接口；所述电源电路包括分别与对外插接件连接的电源转换电路和掉电检测电路，所述电源转换电路还连接有电容储能电路，所述电源转换电路为所述多通道总线收发电路和数据存储电路供电，所述掉电检测电路用于监测电源信号掉电后向DSP控制器发出中断信号，所述DSP控制器在接收中断信号后、依靠所述电容储能电路中的电能将缓存中的数据写入数据存储电路。

基于DSP+FPGA的框架结构，本发明能够同时记录多通道CAN总线数据，解决传统CAN总线数据记录存储设备CAN总线通道少、传输速度慢、可靠性较差等问题；本发明创新采用了用于监测电源信号是否发生掉电的掉电检测电路和用于提供掉电后数据缓存电能支持的电容储能电路，从而解决传统CAN总线数据记录存储设备在掉电等意外情况下易损坏等问题、提高了本发明的可靠性。