CN104460449A - 一种便携式数据记录器的记录方法 - Google Patents

一种便携式数据记录器的记录方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种便携式数据记录器的记录方法,它包括数据接收步骤:快速部署无线监测设备通过网络接口与数据记录器连接,将数据通过网络接口传送给以太网收发器;以太网收发器通过RGMII接口将该数据转发给数据控制解析模块;数据控制解析将该数据暂时缓存在DDR3内存中,并解析该数据的格式,对该数据进行数据解析;数据控制解析模块将解析后的数据存储在mSATA或eMMC存储模块中;它包括数据卸载步骤:上位机通过USB3.0接口与数据记录器连接,将数据卸载指令发送给USB控制模块;USB控制模块将该数据卸载指令通过GPIF接口发送给与数据控制解析模块连接的CPLD可编程模块;数据控制解析模块接收到数据卸载指令后,将待卸载的数据转移传输给上位机。

Description

一种便携式数据记录器的记录方法
技术领域
[0001] 本发明涉及数据记录器领域,特别是涉及一种便携式数据记录器的记录方法。
背景技术
[0002]目前,快速部署无线电检测设备应用越来越普遍,而用于存储其数据的数据记录器所暴露的弊病也越来越多,数据记录器存储容量低、传输效率慢,数据存储环境不具备安全性,设备体积大不便于携带,设备采用电源适配器供电方式,连线繁杂,也进一步降低便携性。
发明内容
[0003] 本发明的目的在于克服现有技术的不足,提供一种便携式数据记录器的记录方法,完成快速部署无线电监测设备通过网络接口将数据输出到便携式数据记录器中进行传输和存储,上位机可通过USB3.0接口对数据记录器中的数据进行快速卸载和高速检索,本发明方法所应用的数据记录器结构简单、体积小、支持POE供电、便携性高。
[0004] 本发明的目的是通过以下技术方案来实现的:一种便携式数据记录器的记录方法,它包括数据接收步骤和数据卸载步骤,所述的数据接收步骤包括以下子步骤:
511:快速部署无线监测设备通过网络接口与数据记录器连接,将数据通过网络接口传送给以太网收发器;
512:以太网收发器通过RGMII接口将该数据转发给数据控制解析模块;
513:数据控制解析将该数据暂时缓存在DDR3内存中,并解析该数据的格式,对该数据进行数据解析;
514:数据控制解析模块将解析后的数据存储在mSATA或eMMC存储模块中,完成数据接收步骤。
[0005] 所述的数据卸载步骤包括以下子步骤:
521:上位机通过USB3.0接口与数据记录器连接,将数据卸载指令发送给USB控制模块;
522:USB控制模块将该数据卸载指令通过GPIF接口发送给与数据控制解析模块连接的CPLD可编程模块;
523:数据控制解析模块接收到数据卸载指令后,将待卸载的数据转移传输给上位机,待卸载数据从数据记录器中完成卸载操作。
[0006] 所述的数据卸载步骤中,数据控制解析模块接收到数据卸载指令后,对待卸载的数据进行数据解析,将解析后的待卸载数据依次通过CPLD模块、USB控制模块和USB3.0接口转移传送给上位机。
[0007] 所述的网络接口还与电源管理模块连接,为数据控制解析模块、USB控制模块提供电源。
[0008] 上位机还能通过USB OTG接口与数据控制解析模块连接,实现上位机与数据记录器之间通过USB OTG数据线进行数据传输,以及完成数据卸载步骤。
[0009] 所述的上位机与数据记录器之间通过USB OTG数据线进行数据传输和数据卸载步骤的实现方式为:上位机通过USB OTG接口向数据控制解析模块发送数据传输请求,数据控制解析模块接受该数据传输请求后,若该数据传输请求为请求上位机接收待传输的数据,则上位机接收上位机所发出的数据,并将该数据缓存在DDR3内存中,同时对该数据进行数据解析,最后把解析后的数据保存在mSATA或eMMC存储模块中;若该数据传输请求为请求上位机发送待传输的数据,则上位机对mSATA或eMMC存储模块中待传输的数据进行数据解析,并把解析后的数据通过USB OTG接口发送给上位机。
[0010] 它还包括数据检索步骤,所述的数据检索步骤为:上位机通过USB3.0接口将数据检索指令发送给USB控制模块,USB控制模块通过CPLD可编程模块将该数据检索指令转发给数据控制解析模块,数据控制解析模块根据数据检索指令在数据表中进行检索查询,并将检索结果返回给上位机;上位机通过USB OTG接口将数据检索指令发送给数据控制解析模块,数据控制解析模块根据数据检索指令在数据表中进行检索查询,并将检索结果通过USB OTG接口返回给上位机。
[0011] 本发明的有益效果是:本发明提供了一种便携式数据记录器的记录方法,完成快速部署无线电监测设备通过网络接口将数据输出到便携式数据记录器中进行传输和存储,上位机可通过USB3.0接口或USB OTG接口对数据记录器中的数据进行快速卸载和高速检索。
[0012] 本发明方法所应用的数据记录器结构简单,小巧轻便,支持POE供电,供电方式简单可靠,便携性高。
[0013] 本发明方法所应用的数据记录器采用mSATA和eMMC两种存储器对数据进行存储,传输效率高,数据安全可靠,可实现小体积大存储容量的目的,支持USB OTG控制方式。
附图说明
[0014] 图1为本发明方法数据接收步骤流程图;
图2为本发明方法数据卸载步骤流程图;
图3为本发明方法所应用的数据记录器的系统结构框图;
图4为本发明方法所应用的数据记录器的一种实施案例。
具体实施方式
[0015] 下面结合附图进一步详细描述本发明的技术方案,但本发明的保护范围不局限于以下所述。
[0016] 一种便携式数据记录器的记录方法,它包括数据接收步骤和数据卸载步骤。
[0017] 如图1所示,所述的数据接收步骤包括以下子步骤:
511:快速部署无线监测设备通过网络接口与数据记录器连接,将数据通过网络接口传送给以太网收发器;
512:以太网收发器通过RGMII接口将该数据转发给数据控制解析模块;
513:数据控制解析将该数据暂时缓存在DDR3内存中,并解析该数据的格式,对该数据进行数据解析; S14:数据控制解析模块将解析后的数据存储在mSATA或eMMC存储模块中,完成数据接收步骤。
[0018] 如图2所示,所述的数据卸载步骤包括以下子步骤:
521:上位机通过USB3.0接口与数据记录器连接,将数据卸载指令发送给USB控制模块;
522:USB控制模块将该数据卸载指令通过GPIF接口发送给与数据控制解析模块连接的CPLD可编程模块;
523:数据控制解析模块接收到数据卸载指令后,将待卸载的数据转移传输给上位机,待卸载数据从数据记录器中完成卸载操作。
[0019] 所述的数据卸载步骤中,数据控制解析模块接收到数据卸载指令后,对待卸载的数据进行数据解析,将解析后的待卸载数据依次通过CPLD模块、USB控制模块和USB3.0接口转移传送给上位机。
[0020] 所述的网络接口还与电源管理模块连接,为数据控制解析模块、USB控制模块提供电源。
[0021] 上位机还能通过USB OTG接口与数据控制解析模块连接,实现上位机与数据记录器之间通过USB OTG数据线进行数据传输,以及完成数据卸载步骤。
[0022] 所述的上位机与数据记录器之间通过USB OTG数据线进行数据传输和数据卸载步骤的实现方式为:上位机通过USB OTG接口向数据控制解析模块发送数据传输请求,数据控制解析模块接受该数据传输请求后,若该数据传输请求为请求上位机接收待传输的数据,则上位机接收上位机所发出的数据,并将该数据缓存在DDR3内存中,同时对该数据进行数据解析,最后把解析后的数据保存在mSATA或eMMC存储模块中;若该数据传输请求为请求上位机发送待传输的数据,则上位机对mSATA或eMMC存储模块中待传输的数据进行数据解析,并把解析后的数据通过USB OTG接口发送给上位机。
[0023] 它还包括数据检索步骤,所述的数据检索步骤为:上位机通过USB3.0接口将数据检索指令发送给USB控制模块,USB控制模块通过CPLD可编程模块将该数据检索指令转发给数据控制解析模块,数据控制解析模块根据数据检索指令在数据表中进行检索查询,并将检索结果返回给上位机;上位机通过USB OTG接口将数据检索指令发送给数据控制解析模块,数据控制解析模块根据数据检索指令在数据表中进行检索查询,并将检索结果通过USB OTG接口返回给上位机。
[0024] 如图3所示,本发明方法应用于一种便携式数据记录器,它包括数据控制解析模块、USB控制模块、以太网收发器和存储模块,所述的数据控制解析模块通过可编程模块与USB控制模块的可编程接口连接,USB控制模块通过USB接口与上位机连接,数据控制解析模块与存储模块连接,数据控制解析模块通过RGMII接口与以太网收发器的一端连接,以太网收发器的另一端与网络接口连接。
[0025] 所述的存储模块包括硬盘存储器、内存模块和闪存模块中的一种或多种,所述的硬盘存储器、内存模块和闪存模块分别与数据控制解析模块连接。
[0026] 所述的存储模块包括mSATA存储模块、DDR3存储模块和eMMC存储模块中的一种或多种,所述的mSATA存储模块通过SATA接口与数据控制解析模块连接,所述的DDR3存储模块通过DDR3接口与数据控制解析模块连接,所述的eMMC存储模块通过SD 1接口与数据控制解析模块连接。
[0027] 它还包括电源管理模块,所述的电源管理模块的输出与数据控制解析模块的电源输入连接,电源管理模块的输入与网络接口的POE电源输出连接或与电源接口连接。
[0028] 它还包括USB OTG接口,所述的USB OTG接口与数据控制解析模块的USB OTG端连接。
[0029] 它还包括调试接口,所述的调试接口通过串行收发器与数据控制解析模块连接。
[0030] 它还包括指示灯和/或显示屏,所述的指示灯和/或显示屏与数据控制解析模块连接,所述的指示灯包括电源指示灯、工作状态指示灯和网络连接状态指示灯中的一种或多种,所述的显示屏的显示内容包括工作状态信息和存储空间余量信息。
[0031] 所述的USB控制模块还与时钟信号产生模块连接。
[0032] 如图4所示,本发明方法所应用的数据记录器的一个具体实施案例。
[0033] 一种便携式数据记录器,它包括数据控制解析模块、USB控制模块、以太网收发器、电源管理模块、内存模块、闪存模块、硬盘存储器、可编程模块、串行收发器、时钟信号产生模块、指示灯和显示屏,它还包括RJ45网络接口、外部5V电压输入接口、USB 2.0 OTG接口、USB 3.0接口和DB9串行调试接口。
[0034] 所述的数据控制解析模块为Freescale公司的1.MX535或1.MX537芯片,推荐采用LMX537芯片作为数据控制解析模块,数据控制解析模块用于控制网络数据的接收、存储,以及控制记录器的工作状态。LMX537芯片具有DDR3-800 SDRAM接口,支持可管理NAND闪存,具有eMMC 4.4/SD10接口,具有带PHY的高速USB 2.0 OTG接口,具有高速USB控制器接口,具有SATA控制器接口,具有SD1,SPI,I2C和UART等多种串行接口,满足本发明数据记录器的需求,支持0.8mm间距封装,封装体积小,降低印刷电路板和制造成本,1.MX537芯片运行速率高、性能好功耗低,温度范围宽,可在严苛环境中稳定可靠使用。
[0035] 所述的USB控制模块为Cypress公司的CYUSB3014芯片。所述的以太网收发器为LAN8720 Ethernet PHY芯片。所述的内存模块为容量大于或等于512MByte的DDR3存储器。所述的闪存模块为容量大于或等于IGByte的eMMC存储器。所述的硬盘存储器为容量大于或等于128GByte的mSATA存储器。所述的可编程模块为CPLD。所述的时钟信号产生模块为晶体振荡器,晶振频率为52MHz、38.4MHz、26MHz和19.2MHz,本发明推荐选用19.2MHz的时钟信号。
[0036]所述的 1.MX537 芯片通过 RGMII 接口与 LAN8720 芯片连接,RGMII (ReducedGigabit Media Independent Interface)是 Reduced GMII 即吉比特介质独立接口,RGMII采用4位数据接口,并且在上升沿和下降沿同时传输数据,因此其传输速率高。采用RGMII接口可提高网络数据的传输效率,并有效降低电路成本,使实现这种接口的器件的引脚数大幅度减少。本发明数据记录器采用LAN8720以太网收发器芯片,其数据传送速率高,引脚少封装体积小,缩小本发明记录器的体积,增加本发明的便携性。
[0037] 所述的LAN8720芯片还与RJ45网络接口连接,LAN8720芯片通过RJ45网络接口接收外部的控制指令,以及接收来自快速部署设备回传的数据,并通过RJ45网络接口将
1.MX537芯片发出的控制指令转发给快速部署设备。
[0038] 所述的RJ45网络接口还兼具为本发明数据记录器供电的功能,通过POE以太网供电的方式为记录器供电。POE技术能在确保现有结构化布线安全的同时保证现有网络的正常运作,最大限度地降低成本。本发明数据记录器采用POE供电技术,降低设备成本,增强设备的便携性,使得本发明数据记录器不需用外部电源适配器供电,供电方式简单便利。
[0039] 所述的1.MX537芯片的电源输入与电源管理模块的输出连接,电源管理模块的输入可以与RJ45网络接口的POE电源输出连接,也可以通过电源接口与外部+5V的电源连接。本发明数据记录器同时设置有外部电源接口,使得数据记录器能在没有POE供电环境中继续使用。
[0040] 所述的1.MX537芯片通过DDR3接口与容量大于或等于512MByte的DDR3存储器连接,DDR3内存具有高运行效能和低运行电压特点,在达到高带宽的同时,其功耗反而可以降低,运行时的发热量少。采用DDR3内存使得本发明数据记录器能够更加省电节能、传输效率更快、发热量更少、运行速度更快、运行更加稳定。
[0041] 所述的1.MX537芯片通过SD 1接口与容量大于或等于IGByte的eMMC存储器连接,eMMC最大的优点是低复杂度、高集成度和低布线难度等,无需考虑数据控制解析模块与闪存是否兼容的问题,无兼容烦恼,难度和占用体积以及记录器电路板的复杂度都会降低。
[0042] 所述的1.MX537芯片通过SATA1.0接口与容量大于或等于128GByte的mSATA存储器连接,mSATA是标准SATA的迷你版本,mSATA具有容量大、体积小、性能可靠等特点,使得本发明数据记录器存储容量大、数据读取速率快、体积能做得更小。
[0043] 所述的1.MX537芯片的高速USB 2.0 OTG接口端与USB 2.0 OTG接口连接。
[0044] 所述的1.MX537芯片的高速USB控制器接口端与CPLD可编程模块连接,CPLD可编程模块通过GPIF可编程控制接口与USB控制器CYUSB3014芯片连接,CYUSB3014芯片的时钟信号输入与晶体振荡器的输出连接,CYUSB3014芯片通过USB3.0接口与上位机连接,上位机通过USB3.0接口与本发明数据记录器连接,完成对本发明数据记录器的数据快速卸载和数据高速检索。USB3.0接口用以完成数据卸载以及数据卸载时的供电。其中,USB3.0接口接插件型号为GSB31644ICEU。
[0045] 所述的1.MX537芯片的UART串口端与串行收发器连接,串行收发器还与DB9串行调试接口连接,实现串口数据通信,用于调试。
[0046] 所述的指示灯和显示屏与1.MX537芯片连接,指示灯可为电源指示灯、工作状态指示灯和网络连接状态指示灯等,显示屏显示的内容包括设备状态、当前工作状态和存储空间余量等信息。
[0047] 所有器件选用工业级器件,工作温度在_40°C〜+85°C之间,满足使用要求。选用低功耗芯片,降低功耗。
[0048] 本发明便携式数据记录器采用1.MX537芯片作为主处理器,控制网络数据的接收、存储,以及记录器的工作状态。1.MX537芯片为IGHz ARM Cortex_A8处理器,具有低功耗、高性能等优点,运行Iinux操作系统;处理器板载512MByte的DDR3存储器,用作程序运行载体和数据缓存;从快速部署无线电监测设备接收到的数据保存到体积小、性能可靠的mSATA硬盘中MX537芯片支持SATA 1.0接口,与mSATA的传输速率可以达到150MByte/s ;记录器采用CYUSB3014芯片作为USB 3.0控制芯片,CYUSB3014通过高速GPIF接口与
1.MX537通信,传输速率可以达到lOOMByte/s,实现高速率的数据卸载。
[0049] 数据接收时,通过10/100MbSp网络接口接收快速部署无线电监测设备发送的数据,并缓存到DDR3存储器中,该数据经过数据解析以后再存储到mSATA中。
[0050] 数据卸载时,上位机通过CYUSB3014控制芯片读取mSATA中的数据内容,可通过数据检索的方式快速查找待卸载的数据,对待卸载数据进行卸载时,待卸载数据通过USB3.0接口转移到上位机。

Claims (6)

1.一种便携式数据记录器的记录方法,其特征在于:它包括数据接收步骤和数据卸载步骤,所述的数据接收步骤包括以下子步骤: 511:快速部署无线监测设备通过网络接口与数据记录器连接,将数据通过网络接口传送给以太网收发器; 512:以太网收发器通过RGMII接口将该数据转发给数据控制解析模块; 513:数据控制解析将该数据暂时缓存在DDR3内存中,并解析该数据的格式,对该数据进行数据解析; 514:数据控制解析模块将解析后的数据存储在mSATA或eMMC存储模块中,完成数据接收步骤; 所述的数据卸载步骤包括以下子步骤: 521:上位机通过USB3.0接口与数据记录器连接,将数据卸载指令发送给USB控制模块; 522:USB控制模块将该数据卸载指令通过GPIF接口发送给与数据控制解析模块连接的CPLD可编程模块; 523:数据控制解析模块接收到数据卸载指令后,将待卸载的数据转移传输给上位机,待卸载数据从数据记录器中完成卸载操作。
2.根据权利要求1所述的一种便携式数据记录器的记录方法,其特征在于:所述的数据卸载步骤中,数据控制解析模块接收到数据卸载指令后,对待卸载的数据进行数据解析,将解析后的待卸载数据依次通过CPLD模块、USB控制模块和USB3.0接口转移传送给上位机。
3.根据权利要求1所述的一种便携式数据记录器的记录方法,其特征在于:所述的网络接口还与电源管理模块连接,为数据控制解析模块、USB控制模块提供电源。
4.根据权利要求1所述的一种便携式数据记录器的记录方法,其特征在于:上位机还能通过USB OTG接口与数据控制解析模块连接,实现上位机与数据记录器之间通过USB OTG数据线进行数据传输,以及完成数据卸载步骤。
5.根据权利要求4所述的一种便携式数据记录器的记录方法,其特征在于:所述的上位机与数据记录器之间通过USB OTG数据线进行数据传输和数据卸载步骤的实现方式为: 上位机通过USB OTG接口向数据控制解析模块发送数据传输请求,数据控制解析模块接受该数据传输请求后,若该数据传输请求为请求上位机接收待传输的数据,则上位机接收上位机所发出的数据,并将该数据缓存在DDR3内存中,同时对该数据进行数据解析,最后把解析后的数据保存在mSATA或eMMC存储模块中; 若该数据传输请求为请求上位机发送待传输的数据,则上位机对mSATA或eMMC存储模块中待传输的数据进行数据解析,并把解析后的数据通过USB OTG接口发送给上位机。
6.根据权利要求1所述的一种便携式数据记录器的记录方法,其特征在于:它还包括数据检索步骤,所述的数据检索步骤为:上位机通过USB3.0接口将数据检索指令发送给USB控制模块,USB控制模块通过CPLD可编程模块将该数据检索指令转发给数据控制解析模块,数据控制解析模块根据数据检索指令在数据表中进行检索查询,并将检索结果返回给上位机; 上位机通过USB OTG接口将数据检索指令发送给数据控制解析模块,数据控制解析模块根据数据检索指令在数据表中进行检索查询,并将检索结果通过USB OTG接口返回给上位机。
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