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基于FPGA的高速数据采集存储系统的设计
来源:本站整理  作者:佚名  2009-03-31 11:37:52




    FPGA内部集成FIFO是由存储器、地址比较器、写地址控制器和读地址控制器构成,原理框图如4所示。

其中存储器是由两个宽度为4位、深度为1024的双口RAM采用并联的方式构成的。连接方法如图5所示。


通过DIA端口将数据写入双口RAM,通过DOB端口将数据读出,WEA和JENA接VCC,即接高电平,使双口RAM的A部分工作在写入状态,在CLKA的上升沿通过DIA将数据写入双口RAM;WEB接GND,即接低电平;ENB接VCC,即接高电平,使双口RAM的B部分工作在输出状态,在CLKB的上升沿通过DOB将数据输出双口RAM。
1.4 数据的分区存储
    本系统采用一片FLASH存储器,该芯片有128M Byte的容量,根据计算32M Byte的容量就可以把需要采集的数据全部记录下来,所以把存储器按其块地址顺序分为4个区,每个区均为32M Byte。测试系统上电复位后首先进入的是自检状态,每次顺序检测第1区中是否有数据,如果没有则把该次启动的采集的数据顺序写入第l区中,直到第1区存储完成,则停止记录并且系统断电。断电后再一次启动采集也一样首先检测第一块中是否有数据,有数据则检测下一块是否有数据,若没有数据,则顺序把从FIFO中上传的导弹飞行数据写入存储器,如果有数据,则依次地址跳到下下一块,采集满则停止,依次类推,直到把4个区都写入了数据,则不论怎么启动采集也不会把数据覆盖再写入,除非执行擦除操作把存储器中的数据清空。


 这种多次启动系统,存储器分区记录的技术使系统具有一定的冗余设计,虽然不能从根本上消除误启动而造成整个试验的失败,但是该技术在实际试验中具有十分重大的意义。


2 系统的灌封技术
    采集存储系统需工作在高温高压等恶劣环境下,因此最重要的是它的防护结构的设计。在结构设计上采用了抗高冲击的结构设计技术,主要包括:缓冲保护技术、灌封保护技术,力求能够最好的保护好存储模块。图7是采集存储器的可靠性结构示意图。图7采集存储器可靠性结构示意图

3 创新性说明
    本文介绍了一种基于FPGA的多路数据采集存储系统的设计方法及其可靠性结构设计,该系统存储容量大,体积小,可工作在高温、高压、强冲击、强振动、高过载等恶劣环境下。采用了存储器分区存储技术,可以避免误操作将有用数据覆盖。该系统已投入使用,性能优,值得推广。

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