[發(fā)明專利]一種基于FPGA和固態(tài)硬盤的高速采集記錄裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710305976.3
• 申請日: 2017-05-03
• 公開（公告）號: CN106897033A
• 公開（公告）日: 2017-06-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張丕芬;李永梁;何凱
• 申請（專利權(quán)）人: 北京石竹科技股份有限公司
• 主分類號: G06F3/06
• 分類號: G06F3/06;G06F13/16
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于FPGA和固態(tài)硬盤的高速采集記錄裝置，其特征在于：

所述基于FPGA和固態(tài)硬盤的高速采集記錄裝置包括：FPGA主控單元、數(shù)據(jù)輸入單元、數(shù)據(jù)輸出單元、監(jiān)控接口單元、輔助信號輸入單元、數(shù)據(jù)緩存單元、SATA3固態(tài)硬盤陣列、電源管理單元；

所述FPGA主控單元，連接數(shù)據(jù)輸入單元、數(shù)據(jù)輸出單元、監(jiān)控接口單元、輔助信號輸入單元、數(shù)據(jù)緩存單元、SATA3固態(tài)硬盤陣列、電源管理單元，用于協(xié)調(diào)各個單元的運(yùn)行，并根據(jù)監(jiān)控接口單元的命令，實現(xiàn)輸入數(shù)據(jù)、輸出數(shù)據(jù)的綜合控制和存儲；

所述數(shù)據(jù)輸入單元，一端連接FPGA主控單元，一端連接外部的數(shù)據(jù)輸入接口，用于對外部輸入的數(shù)據(jù)進(jìn)行協(xié)議解析和電平轉(zhuǎn)換；

所述數(shù)據(jù)輸出單元，一端連接FPGA主控單元，一端連接外部的數(shù)據(jù)輸出接口，用于實現(xiàn)數(shù)據(jù)輸出的協(xié)議和電平轉(zhuǎn)換；

所述監(jiān)控接口單元，一端連接FPGA主控單元，一端連接外部的監(jiān)視和控制單元，用于對基于FPGA和固態(tài)硬盤的高速采集記錄裝置的運(yùn)行實現(xiàn)控制以及狀態(tài)監(jiān)控；

所述輔助信號輸入單元，一端連接FPGA主控單元，一端連接外部的數(shù)據(jù)輸入接口，用于實現(xiàn)觸發(fā)信號、掉電保護(hù)信號、時間信息、位置信息的輸入；

所述數(shù)據(jù)緩存單元，連接FPGA主控單元，實現(xiàn)對輸入和輸出數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)緩存，數(shù)據(jù)緩存單元由多片DDR3SDRAM并行組合而成；

所述SATA3固態(tài)硬盤陣列，連接FPGA主控單元，多個SATA3固態(tài)硬盤組成SATA3固態(tài)硬盤陣列，實現(xiàn)高帶寬的數(shù)據(jù)存儲；

所述電源管理單元，連接FPGA主控單元、數(shù)據(jù)輸入單元、數(shù)據(jù)輸出單元、監(jiān)控接口單元、輔助信號輸入單元、數(shù)據(jù)緩存單元、SATA3固態(tài)硬盤陣列，用于給各個單元供電。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于FPGA和固態(tài)硬盤的高速采集記錄裝置，其特征在于：

所述基于FPGA和固態(tài)硬盤的高速采集記錄裝置的記錄數(shù)據(jù)帶寬最高可達(dá)4GB/s。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于FPGA和固態(tài)硬盤的高速采集記錄裝置，其特征在于：

所述FPGA主控單元支持硬件加密算法，在不降低數(shù)據(jù)記錄帶寬的前提下，實現(xiàn)對記錄數(shù)據(jù)的加密。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于FPGA和固態(tài)硬盤的高速采集記錄裝置，其特征在于：

所述數(shù)據(jù)輸入單元支持Camera Link、SDI、光纖通道和以太網(wǎng)協(xié)議的數(shù)據(jù)輸入。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于FPGA和固態(tài)硬盤的高速采集記錄裝置，其特征在于：

所述數(shù)據(jù)輸出單元支持Camera Link、SDI、光纖通道和以太網(wǎng)協(xié)議的數(shù)據(jù)輸出。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于FPGA和固態(tài)硬盤的高速采集記錄裝置，其特征在于：

所述監(jiān)控接口單元支持RS422、RS232和以太網(wǎng)協(xié)議的數(shù)據(jù)輸入輸出。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于FPGA和固態(tài)硬盤的高速采集記錄裝置，其特征在于：

所述輔助信號輸入單元支持掉電保護(hù)，即基于FPGA和固態(tài)硬盤的高速采集記錄裝置正常工作過程中，遇到非正常掉電時，輔助信號輸入單元發(fā)送掉電信號給FPGA主控單元，F(xiàn)PGA主控單元將緩存的數(shù)據(jù)寫入到SATA3固態(tài)硬盤陣列中，保護(hù)SATA3固態(tài)硬盤陣列中的數(shù)據(jù)不受損壞。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于FPGA和固態(tài)硬盤的高速采集記錄裝置，其特征在于：

所述輔助信號輸入單元支持在數(shù)據(jù)記錄過程中添加經(jīng)度、緯度、時間信息。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于FPGA和固態(tài)硬盤的高速采集記錄裝置，其特征在于：

所述的SATA3固態(tài)硬盤陣列與FPGA主控單元之間采用加固接插件連接，帶有鎖緊功能，抗振動、抗沖擊。