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          分布式測試系統(tǒng)中數(shù)據(jù)存儲管理技術(shù)研究

          作者: 時間:2012-08-07 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

          摘要:在一些大海域進行的實驗中,對大量、多種類測試的有效是必要的。NAND Flash存儲器具有非易失、大容量、可擦除與重復性編程等優(yōu)點,并可基于其構(gòu)建文件系統(tǒng)實現(xiàn)文件的有效。無線實時回傳處理大量是系統(tǒng)的瓶頸,因此存儲時可提取數(shù)據(jù)特征并存儲特征,為實現(xiàn)基于特征提取的高效數(shù)據(jù)傳輸提供可能,提高系統(tǒng)的實時性。

          本文引用地址:http://www.ex-cimer.com/article/193443.htm

            關(guān)鍵詞:測試;NAND Flash;特征提取;文件系統(tǒng)

            引言

            本課題研究的數(shù)據(jù)存儲與管理技術(shù)可應用于在大型海域進行的水中爆炸效能參數(shù)測試的中,整個系統(tǒng)中基站與主站通過無線傳輸。由于在海域中的測試環(huán)境比較惡劣,對于測試設(shè)備的布置比較困難,因此有時需要在短時間內(nèi)做多次重復性實驗。重復性實驗就要求將每次所采集的數(shù)據(jù)實時回傳處理或,為下次實驗作準備。本系統(tǒng)所采用的無線傳輸方式?jīng)Q定不可能在短時間內(nèi)把大量數(shù)據(jù)回傳。NAND Flash存儲器作為一種非易失、大容量、可擦除與重復性編程等優(yōu)點,在其內(nèi)部構(gòu)建文件系統(tǒng),把多次重復性采集的多種數(shù)據(jù)以文件格式存儲,可為系統(tǒng)由無線傳輸引起的瓶頸提供另一種解決方案。在存儲沖擊波數(shù)據(jù)時,沖擊波信號有其典型的特征(最大值特征),可提取其最大值特征作為該文件的信息一同存儲。事后數(shù)據(jù)快速分析處理時,最關(guān)心的是沖擊波壓力峰值(即最大值),因此可通過傳輸特征值少量數(shù)據(jù)快速分析提高系統(tǒng)實時性。

            1 系統(tǒng)組成

            本課題研究的數(shù)據(jù)存儲管理系統(tǒng)是分布式基站的重要組成部分。該模塊實現(xiàn)了對沖擊波數(shù)據(jù)、水聲定位信號、環(huán)境溫度等多種數(shù)據(jù)的存儲管理,為事后數(shù)據(jù)分析處理提供可靠保證,并通過與基站中的無線收發(fā)模塊通信,實現(xiàn)與主站的通信。圖1為系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖。數(shù)據(jù)存儲管理系統(tǒng)主要由單片機與CPLD組成,本系統(tǒng)通過在CPLD內(nèi)部擴展SPI接口電路,完成沖擊波、水聲定位等信號的存儲;并在NAND Flash存儲器中構(gòu)建文件系統(tǒng),實現(xiàn)對多種大量數(shù)據(jù)的存儲管理。

            

          數(shù)據(jù)存儲管理系統(tǒng)框圖

            2 數(shù)據(jù)傳輸接口電路設(shè)計

            本數(shù)據(jù)存儲管理系統(tǒng)以單片機和CPLD作為核心控制器。由于單片機的端口、內(nèi)部串口等資源數(shù)目有限,需在CPLD內(nèi)部擴展SPI接口電路,不僅簡化了接口和控制,提高了系統(tǒng)的整體性能及工作靈活性,還使系統(tǒng)擴展變得可行。CPLD擴展SPI接口框圖如圖2所示。

            

          CPLD擴展SPI接口框圖

            在CPLD內(nèi)部編寫雙向I/O總線、譯碼電路、時鐘發(fā)生器、移位寄存器等電路完成SPI接口電路設(shè)計。READY為從機(沖擊波模塊)與主機(數(shù)據(jù)存儲管理系統(tǒng))通信時狀態(tài)標志位,供主機與從機通信時查詢使用。READY為1時,主從機可通信。

            

            圖3為CPLD擴展SPI接口電路讀取沖擊波模塊數(shù)據(jù)時的波形。bit8為READY信號,從機高電平時主機讀取數(shù)據(jù);bit9為SCK時鐘信號,主機查詢READY為高時主機產(chǎn)生8個SCK時鐘,啟動SPI傳輸;bit10為MOSI,主機輸出端口;bit11為MISO,主機輸入端口,SCK上升沿讀取數(shù)據(jù)。圖3連續(xù)兩個周期讀取的數(shù)據(jù)為0x07(00000111)、0xb0(10110000),兩周期時間間隔為20.400μs,傳輸速度可達4×105bps。


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