CN104461392A - 基于ch378的高速串行数据u盘记录设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及U盘记录设备，具体是一种基于CH378的高速串行数据U盘记录设备。本发明解决了传统U盘记录设备数据读写速度慢、数据读写可靠性低的问题。基于CH378的高速串行数据U盘记录设备，包括数据缓冲部分、数据读写部分、电源部分；所述数据缓冲部分包括串行数据接口、数据处理器FPGA、缓冲存储芯片、备份数据读数接口、LED状态指示灯；所述数据读写部分包括单片机、U盘接口芯片、外接U盘；所述电源部分包括掉电检测电路、复位电路、稳压电源模块。本发明适用于各种数据存储领域。

Description

基于CH378的高速串行数据U盘记录设备

技术领域

本发明涉及U盘记录设备，具体是一种基于CH378的高速串行数据U盘记录设备。

背景技术

目前，U盘作为一种便携式存储设备已经在各个领域得到了广泛应用。在实际应用中，U盘需要与U盘记录设备进行连接，并通过U盘记录设备对U盘进行数据读写。然而实践表明，传统的U盘记录设备由于自身结构和原理所限，普遍存在如下问题：其一，传统U盘记录设备的内部数据处理速度较低，由此导致其对U盘进行数据读写的速度较慢。其二，传统U盘记录设备的内部存储空间较小，导致其无法为高速数据的读写提供足够大的缓冲区，由此导致其对U盘进行数据读写的可靠性较低。基于此，有必要发明一种全新的U盘记录设备，以解决传统U盘记录设备数据读写速度慢、数据读写可靠性低的问题。

发明内容

本发明为了解决传统U盘记录设备数据读写速度慢、数据读写可靠性低的问题，提供了一种基于CH378的高速串行数据U盘记录设备。

本发明是采用如下技术方案实现的：基于CH378的高速串行数据U盘记录设备，包括数据缓冲部分、数据读写部分、电源部分；所述数据缓冲部分包括串行数据接口、数据处理器FPGA、缓冲存储芯片、备份数据读数接口、LED状态指示灯；所述数据读写部分包括单片机、U盘接口芯片、外接U盘；所述电源部分包括掉电检测电路、复位电路、稳压电源模块；其中，数据处理器FPGA的输入端与串行数据接口的输出端连接；缓冲存储芯片与数据处理器FPGA双向连接；备份数据读数接口的输入端与数据处理器FPGA的输出端连接；LED状态指示灯的输入端与数据处理器FPGA的输出端连接；单片机与数据处理器FPGA双向连接；U盘接口芯片与单片机双向连接；外接U盘与U盘接口芯片双向连接；掉电检测电路的输出端与数据处理器FPGA的输入端连接；复位电路与数据处理器FPGA双向连接；稳压电源模块的输出端与掉电检测电路的输入端连接。

工作时，稳压电源模块为数据缓冲部分和数据读写部分提供正常的工作电压，复位电路对数据缓冲部分和数据读写部分进行初始化。具体工作过程如下：一、对外接U盘进行数据写入：首先，串行数据接口接收两路波特率均为460800bps的422总线数据，并将接收到的数据传输至数据处理器FPGA。然后，数据处理器FPGA对接收到的数据进行编帧，并将编帧后的数据写入缓冲存储芯片。在写入过程中，若数据处理器FPGA接收到来自单片机的读数请求信号，则暂停写入过程，并从缓冲存储芯片中读取已写入的数据，然后将读取的数据发送至单片机。而后，单片机将接收到的数据发送至U盘接口芯片。最后，U盘接口芯片将接收到的数据写入外接U盘，并检测外接U盘是否写满。若检测到外接U盘已写满，则U盘接口芯片向单片机发送反馈信息，单片机将接收到的反馈信息发送至数据处理器FPGA，数据处理器FPGA根据接收到的反馈信息控制LED状态指示灯进行点亮，LED状态指示灯由此作出外接U盘已写满的指示。二、对外接U盘进行数据读取：首先，U盘接口芯片从外接U盘中读取数据，并将读取的数据发送至单片机。然后，单片机将接收到的数据发送至数据处理器FPGA。而后，数据处理器FPGA对接收到的数据进行解帧，并将解帧后的数据发送至备份数据读数接口。在此过程中，当稳压电源模块发生欠压或掉电时，掉电检测电路向数据处理器FPGA发送掉电信号，数据处理器FPGA根据接收到的掉电信号停止工作，并转入断电保护程序，由此防止数据丢失。

基于上述过程，与传统的U盘记录设备相比，本发明所述的基于CH378的高速串行数据U盘记录设备基于全新的结构和原理，具备了如下优点：其一，本发明所述的基于CH378的高速串行数据U盘记录设备通过增设数据处理器FPGA，有效提高了内部数据处理速度，由此有效提高了其对U盘进行数据读写的速度。其二，本发明所述的基于CH378的高速串行数据U盘记录设备通过增设缓冲存储芯片，有效增大了内部存储空间，由此为高速数据的读写提供了足够大的缓冲区，从而有效提高了其对U盘进行数据读写的可靠性。综上所述，本发明所述的基于CH378的高速串行数据U盘记录设备基于全新的结构和原理，有效解决了传统U盘记录设备数据读写速度慢、数据读写可靠性低的问题。

本发明有效解决了传统U盘记录设备数据读写速度慢、数据读写可靠性低的问题，适用于各种数据存储领域。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明的数据读写部分的结构示意图。

具体实施方式

基于CH378的高速串行数据U盘记录设备，包括数据缓冲部分、数据读写部分、电源部分；

所述数据缓冲部分包括串行数据接口、数据处理器FPGA、缓冲存储芯片、备份数据读数接口、LED状态指示灯；

所述数据读写部分包括单片机、U盘接口芯片、外接U盘；

所述电源部分包括掉电检测电路、复位电路、稳压电源模块；

其中，数据处理器FPGA的输入端与串行数据接口的输出端连接；缓冲存储芯片与数据处理器FPGA双向连接；备份数据读数接口的输入端与数据处理器FPGA的输出端连接；LED状态指示灯的输入端与数据处理器FPGA的输出端连接；单片机与数据处理器FPGA双向连接；U盘接口芯片与单片机双向连接；外接U盘与U盘接口芯片双向连接；掉电检测电路的输出端与数据处理器FPGA的输入端连接；复位电路与数据处理器FPGA双向连接；稳压电源模块的输出端与掉电检测电路的输入端连接。

具体实施时，数据处理器FPGA采用Xilinx公司的XC3S500E型FPGA。缓冲存储芯片采用容量为8G的缓冲存储芯片。单片机采用Atmel公司的ATmega128型单片机。U盘接口芯片采用南京沁恒有限公司的CH378型U盘接口芯片。掉电检测电路采用MAX709型掉电检测芯片。U盘接口芯片与单片机以8位并口方式双向连接，如图2所示。

Claims (1)

1.一种基于CH378的高速串行数据U盘记录设备，其特征在于：包括数据缓冲部分、数据读写部分、电源部分；

所述数据缓冲部分包括串行数据接口、数据处理器FPGA、缓冲存储芯片、备份数据读数接口、LED状态指示灯；

所述数据读写部分包括单片机、U盘接口芯片、外接U盘；

所述电源部分包括掉电检测电路、复位电路、稳压电源模块；

其中，数据处理器FPGA的输入端与串行数据接口的输出端连接；缓冲存储芯片与数据处理器FPGA双向连接；备份数据读数接口的输入端与数据处理器FPGA的输出端连接；LED状态指示灯的输入端与数据处理器FPGA的输出端连接；单片机与数据处理器FPGA双向连接；U盘接口芯片与单片机双向连接；外接U盘与U盘接口芯片双向连接；掉电检测电路的输出端与数据处理器FPGA的输入端连接；复位电路与数据处理器FPGA双向连接；稳压电源模块的输出端与掉电检测电路的输入端连接。