采樣數(shù)據(jù)長時記錄系統(tǒng)設計.pdf

1、具有高速采樣、實時傳輸、長時記錄等特性的大容量實時記錄系統(tǒng),在機載雷達、衛(wèi)星空天和信息通訊等領域擁有較大的應用需求。本文采用 PCIe總線Switch背板擴展結構,研究了一種功能可擴展、存儲深度大的采樣數(shù)據(jù)長時記錄系統(tǒng)。
　　本文針對一般總線記錄系統(tǒng)架構,結合文件內(nèi)存映射和PCIe總線傳輸技術,設計了一種基于高速采集板卡的實時不間斷記錄存儲方案。系統(tǒng)硬件主要由數(shù)據(jù)采集板卡、Switch總線背板、計算機和RAID磁盤陣列構成,引入P

2、CIe Switch總線背板,它獨立于計算機系統(tǒng),解決了普通記錄系統(tǒng)的傳輸瓶頸問題,還提供了良好的性能擴展性。
　　整個記錄系統(tǒng)包括硬件邏輯設計和系統(tǒng)記錄軟件設計兩部分。在邏輯設計方面,主要完成實時信號的高速采集邏輯和DMA數(shù)據(jù)傳輸邏輯。數(shù)據(jù)采集邏輯中,結合數(shù)據(jù)拼接、地址譯碼等技術,使用雙FIFO緩存設計,實現(xiàn)數(shù)據(jù)跨時鐘域傳輸功能。DMA數(shù)據(jù)傳輸邏輯主要負責FPGA與PEX8311橋接芯片的DMA傳輸控制,最終實現(xiàn)PCIe單通道D

3、MA數(shù)據(jù)穩(wěn)定傳輸。
　　軟件設計方面,基于VS2008開發(fā)環(huán)境,使用MFC類,結合PLX SDK,實現(xiàn)了DMA數(shù)據(jù)傳輸線程、文件內(nèi)存映射線程、觸發(fā)存儲線程和記錄存儲日志等設計,完善了系統(tǒng)的數(shù)據(jù)記錄功能,以及記錄狀態(tài)動態(tài)顯示和存儲路徑定制等輔助功能。其中,應用多線程通信技術、文件內(nèi)存映射技術、Demand DMA以及Windows消息響應技術,完成了記錄系統(tǒng)軟件的主體功能。除此之外,應用XML文件技術,創(chuàng)新的實現(xiàn)了記錄存儲日志功能,