CN102523198A - 一种多路数据采集卡 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种多路数据采集卡，采用分层结构对接收到的帧按照网络分层协议进行处理，所述多路数据采集卡包括：多路仲裁器、分析单元和存储单元；所述多路仲裁器将接收的数据分别同时传输到所述分析单元和所述存储单元；所述分析单元包括：预处理装置、处理装置和信息存储模块；所述存储单元包括存储介质控制器和存储介质。本发明提供的多路数据采集卡采用存储和信息提取分开设计，可以最大化的利用已有的结构，避免重复设计，减少了设计人员的劳动量。

Description

一种多路数据采集卡
技术领域
本发明属于网络数据通信领域，具体涉及一种多路数据采集卡。
背景技术
数据采集卡，即实现数据采集(DAQ)功能的计算机扩展卡，可以通过USB、PXI、PCI、PCI Express、火线(1394)、PCMCIA、ISA、CompactFlash、485、232、以太网、各种无线网络等总线接入个人计算机。
在工业现场，技术人员会安装很多的各种类型的传感器，如压力的、温度的、流量的、声音的、电参数的等等，受现场环境的限制传感器信号如压力传感器输出的电压或者电流信号不能远传或者因为传感器太多布线复杂，我们就会选用分布式或者远程的数据采集卡在现场把信号较高精度地转换成数字量，然后通过485、232、以太网以及各种无线网络把数据传到计算机或者其他控制器中进行处理。
现有的数据采集卡在对数据的进行处理时，是在存储报文的同时对数据报文进行分析，若此时存储报文的介质发生变化，则需要重新设计整个数据采集卡的结构，使用非常不便。
发明内容
本发明的目的在于，提出一种多路数据采集卡，采用将信息提取和存储分开的结构，使得数据存储的结构更加灵活。
为实现上述目的，本发明提供一种多路数据采集卡，所述多路数据采集卡采用分层结构对接收到的帧按照网络分层协议进行处理，其改进之处在于，所述多路数据采集卡包括：多路仲裁器、分析单元和存储单元；所述多路仲裁器将接收的数据分别同时传输到所述分析单元和所述存储单元。
本发明提供的优选技术方案中，所述多路仲裁器采用轮询策略，对接入的数据进行仲裁，并对MAC帧头中的报文类型做出判断，将报文类型通过通道传输到所述分析单元。
本发明提供的第二优选技术方案中，所述存储单元包括存储介质控制器和存储介质；所述多路仲裁器传输的数据通过所述存储介质控制器到达所述存储介质。
本发明提供的第三优选技术方案中，所述分析单元包括：预处理装置、处理装置和信息存储模块；所述多路仲裁器传输的数据依次通过预处理装置、处理装置，之后到达所述信息存储模块。
本发明提供的第四优选技术方案中，所述预处理装置包括IP层预处理模块和类IP层预处理模块；所述IP层预处理模块和所述类IP层预处理模块并排设置，且接收所述多路仲裁器传输的数据。
本发明提供的第五优选技术方案中，所述处理装置包括TCP层处理模块和类TCP层处理模块；所述TCP层处理模块接收所述IP层预处理模块输出的数据，所述类TCP层处理模块接收所述类IP层预处理模块输出的数据。
本发明提供的第六优选技术方案中，所述类IP层设计模块和所述类TCP层设计模块对信息进行提取，对所提取信息的数据报文字段进行分析判断，判断数据报文字段是正确的，则在正确的数据报文字段打上标记，并将正确的数据报文字段传输到所述信息存储模块。
本发明提供的第七优选技术方案中，所述信息存储模块根据对数据报文字段是否存入进行判断，根据所述类IP层设计模块和所述类TCP层设计模块做出的数据报文正确性标记决定是否丢弃接收到的数据报文，并完成将存储在介质内的报文的长度和地址进行存储。
本发明提供的第八优选技术方案中，所述存储控制器向所述存储介质传递数据报文。
本发明提供的第九优选技术方案中，所述存储介质为DDR2SDRAM、DDR3 SDRAM、QDR SDRAM或片内的FIFO。
与现有技术相比，本发明的有益效果是，所述多路数据采集卡采用存储和信息提取分开设计，可以最大化的利用已有的结构，避免重复设计，减少了设计人员的劳动量；避免了在以往的设计过程中，由于是在向存储介质中存储报文时，对该报文的信息完成提取，如果存储介质发生改变，则整个的设计都要重新设计的问题；而且，采用这种将信息提取和存储分开的设计方法，使得结构更加灵活，并增加了代码设计的可重用性。
附图说明
图1为多路数据采集卡的结构图。
具体实施方式
如图1所示，多路数据采集卡采用分层的设计思想，对接收到的帧按照网络分层协议，分别处理MAC层，IP层以及TCP层数据。
所述多路数据采集卡的整个结构主要分为多路仲裁模块，类IP层设计模块，类TCP层设计模块，信息存储模块以及存储控制模块。
在多路数据采集卡中，多路仲裁模块可以采用轮询策略对多路数据进行读取，将多路数据变为1路，对其进行处理；多路仲裁器对接入的n路数据进行仲裁，并对MAC帧头中的报文类型做出判断，将报文类型通过0通道传输到各个预处理模块，同时将多路选一路的数据也传输到后续的各个模块中。即1通道的数据是通过2通道，3通道，以及4通道同时传输。当有新的数据类型需要进行处理时，可以单独添加一个独立的类IP层预处理模块和类TCP层处理模块即可。
存储介质控制器可以是DDR2 SDRAM、DDR3 SDRAM、QDR SDRAM或片内的FIFO等，可以根据要求灵活的设计。只需要将新的存储介质控制器取代原来的即可。该模块的修改不会影响其他模块的设计，增加了设计的灵活性，以及代码设计的可重用性。
类IP层设计模块，类TCP层设计模块主要完成信息提取，对该层内的字段进行分析判断该数据报文是否是正确的，并打上标记，将其传输到信息存储模块。
信息存储模块根据要求对该报文的信息是否存入进行判断，根据类IP层设计模块，类TCP层设计模块做出的报文正确性标记决定是否丢弃。并完成将存储在介质内的报文的长度和地址进行存储。
存储介质控制器和存储介质主要完成报文的存储。
需要声明的是，本发明内容及具体实施方式意在证明本发明所提供技术方案的实际应用，不应解释为对本发明保护范围的限定。本领域技术人员在阅读本申请说明书后，在其精神和原理启发下，可作各种修改、等同替换、或改进。但这些变更或修改均在申请待批的保护范围内。

Claims (10)

1.一种多路数据采集卡，所述多路数据采集卡采用分层结构对接收到的帧按照网络分层协议进行处理，其特征在于，所述多路数据采集卡包括：多路仲裁器、分析单元和存储单元；所述多路仲裁器将接收的数据分别同时传输到所述分析单元和所述存储单元。
2.根据权利要求1的数据采集卡，其特征在于，所述多路仲裁器采用轮询策略，对接入的数据进行仲裁，并对MAC帧头中的报文类型做出判断，将报文类型通过通道传输到所述分析单元。
3.根据权利要求1的数据采集卡，其特征在于，所述存储单元包括存储介质控制器和存储介质；所述多路仲裁器传输的数据通过所述存储介质控制器到达所述存储介质。
4.根据权利要求1和2的数据采集卡，其特征在于，所述分析单元包括：预处理装置、处理装置和信息存储模块；所述多路仲裁器传输的数据依次通过预处理装置、处理装置，之后到达所述信息存储模块。
5.根据权利要求4的数据采集卡，其特征在于，所述预处理装置包括IP层预处理模块和类IP层预处理模块；所述IP层预处理模块和所述类IP层预处理模块并排设置，且接收所述多路仲裁器传输的数据。
6.根据权利要求4的数据采集卡，其特征在于，所述处理装置包括TCP层处理模块和类TCP层处理模块；所述TCP层处理模块接收所述IP层预处理模块输出的数据，所述类TCP层处理模块接收所述类IP层预处理模块输出的数据。
7.根据权利要求5和6的数据采集卡，其特征在于，所述类IP层设计模块和所述类TCP层设计模块对信息进行提取，对所提取信息的数据报文字段进行分析判断，判断数据报文字段是正确的，则在正确的数据报文字段打上标记，并将正确的数据报文字段传输到所述信息存储模块。
8.根据权利要求4的数据采集卡，其特征在于，所述信息存储模块根据对数据报文字段是否存入进行判断，根据所述类IP层设计模块和所述类TCP层设计模块做出的数据报文正确性标记决定是否丢弃接收到的数据报文，并完成将存储在介质内的报文的长度和地址进行存储。
9.根据权利要求4的数据采集卡，其特征在于，所述存储控制器向所述存储介质传递数据报文。
10.根据权利要求3的数据采集卡，其特征在于，所述存储介质为DDR2 SDRAM、DDR3 SDRAM、QDR SDRAM或片内的FIFO。
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