本發(fā)明屬于數(shù)據(jù)存儲領(lǐng)域，具體涉及一種多通道飛行數(shù)據(jù)記錄和卸載裝置及其方法。

背景技術(shù)：

在飛行任務(wù)過程中，飛行器中的各種飛行數(shù)據(jù)需要保存下來，在當(dāng)飛行任務(wù)結(jié)束后需要了解飛行情況時，可以通過卸載設(shè)備把信息和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移到地面設(shè)備進(jìn)行回放。

但是，由于機(jī)載應(yīng)用環(huán)境中存在不同的數(shù)據(jù)采集設(shè)備，其接口也存在差異，因此需要數(shù)據(jù)記錄裝置具有多種接口，支持不同設(shè)備的接入，并且具有一定的靈活性，同時滿足小型化要求。

而對數(shù)據(jù)進(jìn)行卸載時，要求數(shù)據(jù)記錄裝置的讀取速度快，能夠在短時間內(nèi)將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移到其它設(shè)備上保存，數(shù)據(jù)記錄裝置可以再次供飛行使用，同時保證卸載的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確無誤。由此，對飛行數(shù)據(jù)記錄和卸載裝置提出了更高的要求。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

(一)要解決的技術(shù)問題

本發(fā)明的目的是提出一種多通道飛行數(shù)據(jù)記錄和卸載裝置及其方法，以解決如何高速和穩(wěn)定地對飛行數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄和卸載的問題。

(二)技術(shù)方案

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出一種多通道飛行數(shù)據(jù)記錄和卸載裝置，該裝置包括：數(shù)據(jù)記錄控制器、ddr存儲器、sata通道控制器、狀態(tài)判別器、閃存控制器和閃存芯片；其中，

數(shù)據(jù)記錄控制器具有第一數(shù)據(jù)傳輸接口、第二數(shù)據(jù)傳輸接口、ddr存儲器接口和sata接口；其中，數(shù)據(jù)記錄控制器通過第一數(shù)據(jù)傳輸接口和第二數(shù)據(jù)傳輸接口與機(jī)載飛行數(shù)據(jù)采集設(shè)備連接，分別接收機(jī)載飛行數(shù)據(jù)采集設(shè)備從第一數(shù)據(jù)傳輸接口和第二數(shù)據(jù)傳輸接口發(fā)送的飛行數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)記錄控制器通過ddr存儲器接口與ddr存儲器連接，用于將接收到的飛行數(shù)據(jù)緩存到ddr存儲器中，并對緩存在ddr存儲器中的飛行數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)管理；數(shù)據(jù)記錄控制器通過sata接口與sata通道控制器連接，用于將經(jīng)過數(shù)據(jù)管理的飛行數(shù)據(jù)通過sata通道控制器和閃存控制器發(fā)送至閃存芯片；

ddr存儲器，用于對數(shù)據(jù)記錄控制器接收到的飛行數(shù)據(jù)進(jìn)行緩存；

sata通道控制器，具有2個對外sata接口和1個對內(nèi)sata接口；其中，通過2個對外sata接口分別與數(shù)據(jù)記錄控制器和數(shù)據(jù)卸載設(shè)備連接，通過對內(nèi)sata接口與閃存控制器連接；sata通道控制器與狀態(tài)判別器連接，根據(jù)狀態(tài)判別器的控制信號，在其中1個對外sata接口和對內(nèi)sata接口之間建立連接，形成飛行數(shù)據(jù)傳輸通道；

狀態(tài)判別器，與sata通道控制器連接，當(dāng)判斷數(shù)據(jù)記錄控制器處于記錄狀態(tài)時，在對內(nèi)sata接口和與數(shù)據(jù)記錄控制器連接的對外sata接口之間建立連接，形成用于記錄飛行數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)傳輸通道，將飛行數(shù)據(jù)通過閃存控制器寫入閃存芯片；當(dāng)判斷數(shù)據(jù)記錄控制器處于卸載狀態(tài)時，在對內(nèi)sata接口和與數(shù)據(jù)卸載設(shè)備連接的對外sata接口之間建立連接，形成用于卸載飛行數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)傳輸通道，將閃存芯片中的飛行數(shù)據(jù)通過閃存控制器和sata通道控制器讀出到數(shù)據(jù)卸載設(shè)備；

閃存控制器，具有sata接口和閃存芯片接口；其中，通過sata接口與sata通道控制器連接，通過閃存芯片接口與閃存芯片連接；閃存控制器用于將由數(shù)據(jù)記錄控制器發(fā)送的飛行數(shù)據(jù)在閃存芯片中進(jìn)行寫入和讀取，并對閃存芯片進(jìn)行空間管理；

閃存芯片，用于對由數(shù)據(jù)記錄控制器發(fā)送的飛行數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲。

進(jìn)一步地，第一數(shù)據(jù)傳輸接口為emif接口。

進(jìn)一步地，第二數(shù)據(jù)傳輸接口為rs422接口。

進(jìn)一步地，數(shù)據(jù)記錄控制器為fpga芯片。

進(jìn)一步地，數(shù)據(jù)記錄控制器通過航空插座與機(jī)載飛行數(shù)據(jù)采集設(shè)備連接。

進(jìn)一步地，sata通道控制器通過sata連接器與數(shù)據(jù)卸載設(shè)備連接。

進(jìn)一步地，狀態(tài)判別器為電平檢測模塊；電平檢測模塊與sata連接器連接，用于檢測sata連接器的連接狀態(tài)；其中，當(dāng)電平檢測模塊檢測到sata連接器處于高阻模式時，判斷此時為記錄狀態(tài)，控制sata通道控制器形成用于記錄飛行數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)傳輸通道；當(dāng)電平檢測模塊檢測到sata連接器處于連接模式時，判斷此時為卸載狀態(tài)，控制sata通道控制器形成用于卸載飛行數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)傳輸通道。

此外，本發(fā)明還提出一種多通道飛行數(shù)據(jù)記錄和卸載方法，采用上述裝置，該方法包括如下步驟：

s1、數(shù)據(jù)記錄控制器通過第一數(shù)據(jù)傳輸接口和第二數(shù)據(jù)傳輸接口與機(jī)載飛行數(shù)據(jù)采集設(shè)備連接，分別接收機(jī)載飛行數(shù)據(jù)采集設(shè)備從第一數(shù)據(jù)傳輸接口和第二數(shù)據(jù)傳輸接口發(fā)送的飛行數(shù)據(jù)；

s2、數(shù)據(jù)記錄控制器通過ddr存儲器接口與ddr存儲器連接，將接收到的飛行數(shù)據(jù)緩存到ddr存儲器中，并對緩存在ddr存儲器中的飛行數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)管理；

s3、當(dāng)狀態(tài)判別器判斷數(shù)據(jù)記錄控制器處于記錄狀態(tài)時，在對內(nèi)sata接口和與數(shù)據(jù)記錄控制器連接的對外sata接口之間建立連接，形成用于記錄飛行數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)傳輸通道，將飛行數(shù)據(jù)通過閃存控制器寫入閃存芯片；

s4、當(dāng)狀態(tài)判別器判斷數(shù)據(jù)記錄控制器處于卸載狀態(tài)時，在對內(nèi)sata接口和與數(shù)據(jù)卸載設(shè)備連接的對外sata接口之間建立連接，形成用于卸載飛行數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)傳輸通道，將閃存芯片中的飛行數(shù)據(jù)通過閃存控制器和sata通道控制器讀出到數(shù)據(jù)卸載設(shè)備。

進(jìn)一步地，該方法進(jìn)一步包括：在裝置系統(tǒng)上電后，當(dāng)狀態(tài)判別器判斷數(shù)據(jù)記錄控制器處于記錄狀態(tài)時，將sata通道控制器切換到用于記錄飛行數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)傳輸通道，分別初始化ddr存儲器和sata接口，初始化完成后從閃存芯片中讀取前次上電時已記錄數(shù)據(jù)的狀態(tài)，保證后續(xù)記錄數(shù)據(jù)不會破壞已有數(shù)據(jù)，當(dāng)接收到新的飛行數(shù)據(jù)后，將數(shù)據(jù)保存到閃存芯片中，并且更新記錄狀態(tài)；當(dāng)狀態(tài)判別器判斷數(shù)據(jù)記錄控制器處于卸載狀態(tài)時，將sata通道控制器切換到用于卸載飛行數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)傳輸通道，初始化sata接口，等待數(shù)據(jù)卸載設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)讀取。

(三)技術(shù)效果

本發(fā)明提出的多通道飛行數(shù)據(jù)記錄和卸載裝置，組成部件體積小，功耗低，滿足飛行記錄系統(tǒng)的小型化要求。本發(fā)明的記錄方法簡單，能夠支持多種接口飛行數(shù)據(jù)的記錄與管理，而且可以根據(jù)實際需求進(jìn)行擴(kuò)展，靈活性高。本發(fā)明的卸載方法采用sata接口，該接口是現(xiàn)代計算機(jī)設(shè)備上的必備接口，適用性強(qiáng)，傳輸速度快，能夠提供快速的卸載操作。本發(fā)明中記錄和卸載兩種狀態(tài)是根據(jù)接口連接關(guān)系進(jìn)行自動切換，不需要人工干預(yù)，易于使用，減少出錯風(fēng)險。本發(fā)明采用閃存控制器對閃存芯片進(jìn)行管理，降低了用戶對閃存芯片的使用要求。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實施例1的多通道飛行數(shù)據(jù)記錄和卸載裝置構(gòu)成圖；

圖2為本發(fā)明實施例1的多通道飛行數(shù)據(jù)記錄和卸載方法工作流程圖；

圖3為本發(fā)明實施例2的多通道飛行數(shù)據(jù)記錄和卸載裝置構(gòu)成圖。

具體實施方式

為使本發(fā)明的目的、內(nèi)容、和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面結(jié)合附圖和實施例，對本發(fā)明的具體實施方式作進(jìn)一步詳細(xì)描述。

實施例1

本實施例1的多通道飛行數(shù)據(jù)記錄和卸載裝置構(gòu)成，如圖1所示。該裝置包括：數(shù)據(jù)記錄控制器、ddr存儲器、sata通道控制器、狀態(tài)判別器、閃存控制器和閃存芯片。

數(shù)據(jù)記錄控制器具有emif接口、rs422接口、ddr存儲器接口和sata接口。數(shù)據(jù)記錄控制器通過emif接口和rs422接口與機(jī)載數(shù)據(jù)采集設(shè)備連接，分別接收機(jī)載數(shù)據(jù)采集設(shè)備從emif接口和rs422接口發(fā)送的飛行數(shù)據(jù)。

數(shù)據(jù)記錄控制器通過ddr存儲器接口與ddr存儲器連接，用于將接收到的飛行數(shù)據(jù)緩存到ddr存儲器中，并對緩存在ddr存儲器中的飛行數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)管理。

數(shù)據(jù)記錄控制器通過sata接口與sata通道控制器連接，用于將經(jīng)過數(shù)據(jù)管理的飛行數(shù)據(jù)通過sata通道控制器和閃存控制器發(fā)送至閃存芯片。

ddr存儲器，用于對數(shù)據(jù)記錄控制器接收到的飛行數(shù)據(jù)進(jìn)行緩存。

sata通道控制器，具有2個對外sata接口和1個對內(nèi)sata接口。其中，通過2個對外sata接口分別與數(shù)據(jù)記錄控制器和數(shù)據(jù)卸載設(shè)備連接，通過對內(nèi)sata接口與閃存控制器連接。sata通道控制器與狀態(tài)判別器連接，根據(jù)狀態(tài)判別器的控制信號，在其中1個對外sata接口和對內(nèi)sata接口之間建立連接，形成飛行數(shù)據(jù)傳輸通道；

狀態(tài)判別器，與sata通道控制器連接，當(dāng)判斷數(shù)據(jù)記錄控制器處于記錄狀態(tài)時，在對內(nèi)sata接口和與數(shù)據(jù)記錄控制器連接的對外sata接口之間建立連接，形成用于記錄飛行數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)傳輸通道，將飛行數(shù)據(jù)通過閃存控制器寫入閃存芯片；當(dāng)判斷數(shù)據(jù)記錄控制器處于卸載狀態(tài)時，在對內(nèi)sata接口和與數(shù)據(jù)卸載設(shè)備連接的對外sata接口之間建立連接，形成用于卸載飛行數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)傳輸通道，將閃存芯片中的飛行數(shù)據(jù)通過閃存控制器和sata通道控制器讀出到數(shù)據(jù)卸載設(shè)備；

閃存控制器，具有sata接口和閃存芯片接口。其中，通過sata接口與sata通道控制器連接，通過閃存芯片接口與閃存芯片連接。閃存控制器用于將由數(shù)據(jù)記錄控制器發(fā)送的飛行數(shù)據(jù)在閃存芯片中進(jìn)行寫入和讀取，并對閃存芯片進(jìn)行空間管理。

閃存芯片，用于對由數(shù)據(jù)記錄控制器發(fā)送的飛行數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲。

本實施例的多通道飛行數(shù)據(jù)記錄和卸載方法工作流程，如圖2所示。該方法包括：系統(tǒng)上電，當(dāng)狀態(tài)判別器判斷數(shù)據(jù)記錄控制器處于記錄狀態(tài)時，將sata通道控制器切換到用于記錄飛行數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)傳輸通道，分別初始化ddr存儲器和sata接口，初始化完成后從閃存芯片中讀取前次上電時現(xiàn)有記錄數(shù)據(jù)的狀態(tài)，保證后續(xù)記錄數(shù)據(jù)不會破壞已有數(shù)據(jù)，當(dāng)接收到新的飛行數(shù)據(jù)后，將數(shù)據(jù)保存到閃存芯片中，并且更新記錄狀態(tài)。當(dāng)狀態(tài)判別器判斷數(shù)據(jù)記錄控制器處于卸載狀態(tài)時，將sata通道控制器切換到用于卸載飛行數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)傳輸通道，初始化sata接口，等待數(shù)據(jù)卸載設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)讀取。

實施例2

本實施例2的多通道飛行數(shù)據(jù)記錄和卸載裝置構(gòu)成，如圖2所示。該裝置包括：作為數(shù)據(jù)記錄控制器的fpga、作為ddr存儲器的ddr3sdram、作為sata通道控制器的sata切換芯片、作為狀態(tài)判別器的電平檢測模塊、作為閃存控制器的ssd控制器和作為閃存芯片的nandflash芯片。fpga通過航空插座與機(jī)載飛行數(shù)據(jù)采集設(shè)備連接。sata切換芯片通過sata連接器與數(shù)據(jù)卸載設(shè)備連接。

fpga采用xilinx公司的zynq系列xc7z045芯片。該芯片具有可編程邏輯單元、內(nèi)嵌arm處理內(nèi)核、集成ddr存儲接口和高速串行g(shù)tx接口。fpga連接外部晶振作為時鐘源輸入。可編程邏輯單元可以實現(xiàn)emif和rs422等對外接口的功能定制，利用gtx接口實現(xiàn)sata協(xié)議的數(shù)據(jù)傳輸功能，ddr存儲接口與ddr3sdram連接完成數(shù)據(jù)緩存功能。

航空插座選用j30j插座，支持emif接口、rs422接口以及電源信號的連接功能，同時便于該記錄板的插拔。

sata切換芯片采用nxp公司的cbtl02043a芯片，該芯片支持最高10ghz帶寬的差分串行信號的2對1切換，可以最高滿足sata6gbps的協(xié)議傳輸與通道切換。

電平檢測模塊用于檢測sata連接器的連接狀態(tài)。如果檢測到sata連接器處于高阻模式，即表示現(xiàn)在非卸載狀態(tài)，則指示sata切換芯片切換到記錄通道；如果檢測到sata連接器處于連接模式，即表示現(xiàn)在為卸載狀態(tài)，則指示sata切換芯片切換到卸載通道，等待卸載設(shè)備的數(shù)據(jù)讀取。

ssd控制器采用smi公司的sm2246芯片。該芯片具備固態(tài)存儲主控功能，能夠支持sata對外接口，同時對內(nèi)連接多個nandflash芯片，完成數(shù)據(jù)高速存儲功能。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和變形，這些改進(jìn)和變形也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。