[发明专利]一种基于片上系统的高速监控记录设备及方法

说明书

本发明提供了一种基于片上系统的高速监控记录设备及方法，其特征在于，设备将FPGA芯片作为核心处理器，利用固态硬盘保存数据，通过FPGA直接控制固态硬盘进行读写，设备设有高速连接器接口将接收的总线数据进行提取，并通过时钟信号控制利用电子盘控制模块读取总线数据和配置文件并将数据按照读取的索引写入硬盘中。本发明通过FPGA和固态硬盘，实现了FC数据的长时间保存和高速率的读取、过滤与存储，支持数据掉电保护，提高了数据的安全性，降低了设备的使用功耗。

技术领域

本发明涉及机载高速监控记录技术领域，特别涉及一种基于片上系统的高速监控记录设备及方法。

背景技术

随着航空电子技术的发展，对数据通信量、传输速率和抗干扰能力的要求变得越来越高。由于光纤作为传输介质，其质量小、信息传输容量高、衰减小、抗干扰能力强等优势，采用光纤代替传统的电缆是机载网络发展的必然趋势。机载光纤网络作为连接机载设备各个终端与中央控制系统的通信平台，是飞机的神经系统。而光纤通道(Fiber Channel，FC)技术已成为航电系统新一代高性能网络的主要研究方向之一。机载FC网络的研发、测试和维护过程中都离不开数据监控，监控是FC网络研究和运行的重要手段。

在飞机进行飞行试验时，需要对航电网络的数据进行保存和记录，方便进行后期分析，现有技术在飞机试验时，由于功耗过高，限制了传统基于PC的监控系统的使用。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种基于片上系统的高速监控记录设备及方法，设计采用了FPGA芯片作为核心处理器，利用固态硬盘保存数据，通过FPGA直接控制固态硬盘进行读写，减少了设备的功耗，实现了数据高速率的读取与存储。

本发明提供了一种基于片上系统的高速监控记录设备，包括处理器单元，高速连接器接口、时钟电路、FLASH模块、DDR2模块和电子盘，所述处理器分别连接所述高速连接器、时钟电路、FLASH模块和DDR2模块，

进一步的，所述处理器单元包括：FC接口模块、帧分类模块、数据缓存模块、时钟同步模块、电子盘控制模块和数据转发控制模块，所述帧分类模块与所述FC接口模块数据连接，将接收的数据分为ASM帧数据和时钟数据，并分别传输给所述数据缓存模块和所述时钟同步模块中，所述时钟同步模块与所述数据转发控制模块数据连接，所述电子盘控制模块分别与所述数据缓存模块和所述时钟同步模块数据连接，接收监控记录数据和时钟信息数据，所述电子盘控制模块与所述数据转发控制模块连接，转发配置文件，所述电子盘控制模块通过高速连接器接口连接电子盘，通过接口与所述电子盘进行指令交互。

进一步的，所述高速连接接口设有两个分别为接口A和接口B，所述接口A连接FC监控端口与所述FC接口模块，所述FC接口模块与所述FC监控端口各有两个，通过所述接口A对应连接；所述接口B连接所述电子盘控制模块和所述电子盘。

进一步的，所述电子盘采用固态硬盘，且所述固态硬盘至少设有两个。

本发明基于上述记录设备还提供了一种基于片上系统的高速监控记录方法，具体步骤如下：

S1：FC数据接收，FC接收模块通过高速连接器接口接收FC数据包，同时将接收的FC数据包加入时间标签，并将带时间标签的所述FC数据包发送至帧分类模块。

S2：数据分类，所述帧分类模块将接收的所述FC数据进行识别，分为ASM帧数据和时钟数据，并将数据分别发送至所述数据缓存模块和所述时钟同步模块。

S3：数据缓存处理，所述ASM帧数据输入到所述数据缓存模块等待写入电子盘，同时所述时钟同步模块将接收的时钟数据进行时钟信息提取并做同步处理，并将处理后的时钟数据发送到所述数据缓存模块中和缓存的ASM帧数据进行整合，通过数据卡控制模块写入到数据卡中。