简介:关于本文可作为记录仪数据方面的大学硕士与本科毕业论文记录仪数据论文开题报告范文和职称论文论文写作参考文献下载。
(台州科技职业学院机电工程系,浙江 台州 318020)
摘 要:为解决航空参数记录数据读取问题,文章提出了一种新颖的基于NIOSII 和USB2.0 平台的高性能记录仪数据采集器.系统以USB2.0 作为与计算机的接口,在FPGA 内建NIOSII 处理器来实现NAND FLASH的控制以及与CY7C68013A USB2.0 芯片接口.实验证明,该系统在采集速率为20MByte/s,远超出了目前通用的数据采集器的性能.
关键词:数据记录仪;闪存;采集;可编程逻辑器件
中图分类号:TP333 文献标志码:A 文章编号:1009-2374(2012)04-0112-02
数据记录仪在航空、车载、船舶等领域已经大量应用.NAND FLASH作为记录仪中的存储介质已经得到普遍认可,如弹载数据记录仪、机载记录仪、多通道测试记录仪等.而记录仪的数据读取方法,目前普遍采用USB1.1或RS232等低速接口实现,如嵌入式超载监控记录仪采用CH375 USB1.1模块进行数据读取,采用DSP的串口将数据传至计算机.上述系统中,数据的记录和读取都合并到记录仪中,然而读取数据部分在系统记录过程中是多余的,完全可将记录和读取独立开,以减轻记录系统的体积和复杂度.同时,大多系统采用低速通信接口读取NAND FLASH中的数据,然而随着电子技术的发展,对数据记录仪的记录数据量要求越来越高,USB1.1或RS232的通信速率已不能满足实际需求.
一、方案框架
方案整体上采用USB2.0、FPGA、SRAM实现数据采集器的结构.结构框图如图1所示:
为了增加系统的灵活性,在FPGA中建立NIOSII32位处理器.计算机可以同过USB2.0接口向采集器发送读数据、擦除数据命令.采集器接收到命令后,通过NIOSII 解析命令.SRAM作为NIOSII的程序运行存储器和FLASH数据缓冲区.
二、方案实现
(一)硬件电路设计
CY7C68013A芯片与FPGA的主要通信接口采用Sl论文范文e FIFO方式,该模式已有大量论文进行过研究6,7,8.IS61LV25616芯片直接与FPGA连接.由于NANDFLASH的接口电平为3.3V,因此可以跟EP2C8Q208FPGA芯片直接进行连接,使用过程中,采集器通过数据排线方式连接至数据记录仪.
(二)FPGA 硬件程序设计
1.FPGA与CY7C68013A接口.
FPGA与CY7C68013A接口的高速sl论文范文e fifo程序模块如图2所示.UsbCtrl模块实现与CY7C68013A的sl论文范文e fifo接口通信,UsbFifoIn和UsbFifoOut是FPGA芯片内存储器资源建立的FIFO存储器,16位宽,1024深度.由于sl论文范文e fifo模式在USB端是BULK模式,因此必不可少的会出现传输等待,所以为了保证数据连续传输过程中不丢失以及提高传输速度,系统中加入这两个FIFO.ExtCtrl模式起到FIFO接口逻辑控制作用.该模块提供了标准的WR、RD、DIR、WRFULL、RDEMPTY、DATA[15:0]接口.
2.FPGA与CY7C68013A接口的低速命令模块.
FPGA与CY7C68013A的低速命令接口模块如图3所示.ParaCtrl模块与CY7C68013A的PC[7:0]、PA0、PA1、PA3通信,实现传输计算机发送的控制命令和返回采集器的状态信息.ParaFifoIn和ParaFifoOut为命令输入输出FIFO缓冲区和返回状态信息缓冲区.UartCtrl模块实现上述两个FIFO的通信转换接口,将USB的低速接口转换成串口通信时序,方便与NIOSII连接.
3.NIOSII 的配置.
在SOPC BUILD 中对NIOSII的配置如图4所示:
Uart_1模块用于解析2.2.2节所述计算机命令和返回状态.Nf_ 等8个模块实现FLASH芯片的接口.
USB_等7个模块实现与高速USB数据传输模块接口.
Sram模块控制扩展的IS61LV25616芯片.
(三)NIOSII 软核程序设计
NIOSII软核主程序流程图如图5所示.采集器接收计算机发送的串口命令,如果是0xeb5a,则读取FLASH芯片中有效数据,并将数据通过高速USB接口将数据发送到计算机,发送完毕返回状态信息.如果是0xbdce,则擦除整块FLASH,擦除完毕返回状态信息.
(四)计算机软件
计算机软件由两部分构成,驱动程序和应用程序,驱动程序采用CYPRESS公司提供的驱动.应用程序用VC++编写.程序界面如图6所示:
三、实验验证
采集器硬件电路板跟板载K 9 K 8 G 0 8 U 0 M N A N DFLASH芯片的参数记录仪连接,NIOSII软核程序采用NIOSII IDE 的JTAG UART在线调试,进行数据传输测试.读操作命令测试如图7所示.图中,左边为计算机应用程序,点击读取数据操作后,采集器读取NANDFLASH完毕后,返回0x43状态字.右边是在NIOSIIIDE在线调试中显示的终端结果.NIOSII软核程序开始运行后,会根据读取FLASH的ID来检测FLASH是否已经连接.如果连接正常,则等待计算机的操作命令.图中显示接收到计算机的读FLASH命令.
行车记录仪数据恢复:15年1月11日行车记录仪数据
四、结语
随着参数记录仪的普遍应用,对记录仪数据读取器的需求也日益广泛.文章提出了一种全新的基于USB2.0和NIOSII的采集器设计方案.该方案提高了读取FLASH的数据速率.该参数采集器已经在某机载参数记录系统中得到应用.
参考文献
[1] 王琦,杜力力,李永红.基于DSP 的多通道弹载数据记录仪的设计[J].弹箭与制导学报,2011,(31).
[2] 韩云鹏.采用SOPC 技术的机载数据记录仪[J].光电与控制,2009,(16).
[3] 董刚刚,吴建,曾强.基于CPLD+FLASH 的多通道测试记录仪[J] .光电技术应用,2011 ,(26 ).
[4] 田微.嵌入式超载监控记录仪的USB 通信[J].起重运输机械,2008 ,(1 ).
[5] 吴德平.数据记录仪的设计与实现[J].四川兵工学报,2009,(30).
[6] 谢宏,曹翔.EZ-USB FX2 接口在诱发电位仪系统中的应用[J].电子设计工程,2011,(19).
[7] 位小记,谢红,郭慧.基于FPGA 和USB 的高速数据传输平台的设计[J] .应用科技,2011 ,(37 ).
[8] 齐新军.基于USB 总线的NIOS 系统与主机通信实现[J] .煤炭技术,2011 ,(30 ).
基金项目:浙江省财政厅支助项目(项目编号:2011R461002).
作者简介:黄辉,男,浙江台州人,台州科技职业学院机电工程系助教,硕士,研究方向:计算机设备控制.
(责任编辑:刘 艳)
总结:本论文主要论述了记录仪数据论文范文相关的参考文献,对您的论文写作有参考作用。
行车记录仪数据恢复引用文献:
[1] 论文中的数据会记录到查重
[2] 我们查重的数据会被知网记录吗
[3] 数据恢复论文范文例文 关于数据恢复本科论文范文5000字