[發明專利]基于FPGA的硬盤自動切換裝置的應用方法

有效

• 申請號: 201910938327.6
• 申請日: 2019-09-30
• 公開（公告）號: CN110688263B
• 公開（公告）日: 2023-04-11
• 發明（設計）人: 張學東;袁小兵;曹之科;余兵;郭照新;李潮;員天佑;劉金;周小偉;虢仲平
• 申請（專利權）人: 中國工程物理研究院計算機應用研究所
• 主分類號: G06F11/20
• 分類號: G06F11/20
• 代理公司: 綿陽遠卓弘睿知識產權代理事務所(普通合伙) 51371
• 代理人: 張忠慶

本發明公開了一種基于FPGA的硬盤自動切換裝置及其應該方法，包括：硬盤組；與硬盤組中各硬盤相連接的嵌入式控制器；與嵌入式控制器通信連接的FPGA；通過SPI總線與FPGA連接，對硬盤組的工作狀態進行控制、監測的MCU；其中，所述MCU通過以太網協議轉換芯片與遠程監控設備通信連接，以接收相應啟動和/或切換控制信號。本發明提供一種基于FPGA的硬盤自動切換裝置，其能夠通過遠程控制選擇啟動硬盤，同時默認啟動硬盤出現故障時，自動切換至另一個啟動硬盤實現正常啟動。

技術領域

本發明涉及一種在數據存儲或處理情況下使用的裝置。更具體地說，本發明涉及一種用在圖片采集處理系統情況下的基于FPGA的硬盤自動切換裝置及應用方法。

背景技術

圖片采集處理系統主要功能包括單片機控制ISP-PLD器件，實現對攝像頭的圖像高速采集與存儲，單片機圖像壓縮與PC機串行通信實現圖像數據的傳輸，在PC機端實現圖像處理和顯示等。

而在圖片采集處理系統中，對于大量的針對圖像處理應用通常通過嵌入式控制器進行，而由于設備經常要進行大量圖像的采集、存儲，故通過嵌入式控制器或其它設備對硬盤的讀取、存儲等相關操作頻繁，而長期的操作頻繁會導致硬盤出現物理損傷，而此時通常的處理方式是只能通過停機更換硬盤進行維護，而停機操作會影響系統的運行可靠性。

發明內容

本發明的一個目的是解決至少上述問題和/或缺陷，并提供至少后面將說明的優點。

本發明還有一個目的是提供一種基于FPGA的硬盤自動切換裝置，其能夠通過遠程控制選擇啟動硬盤，同時默認啟動硬盤出現故障時，自動切換至另一個啟動硬盤實現正常啟動。

為了實現根據本發明的這些目的和其它優點，提供了一種基于FPGA的硬盤自動切換裝置，包括：

與圖像采集系統相配合的硬盤組；

與硬盤組中各硬盤相連接以控制其工作狀態的嵌入式控制器；

與嵌入式控制器通信連接的FPGA，其分別通過相配合的電源控制模塊與嵌入式控制器、硬盤組連接以對其上電狀態進行控制；

通過SPI總線與FPGA連接，對硬盤組的工作狀態進行控制、監測的MCU；

其中，所述MCU通過以太網協議轉換芯片與遠程監控設備通信連接，以接收相應啟動和/或切換控制信號。

優選的是，其中，所述硬盤組被配置為包括至少兩個第一固態盤、第二固態盤；

其中，所述FPGA通過相配合的多通道可控電源模塊進而與第一固態盤、第二固態盤分別進行連接，以提供相配合的工作電源；

所述FPGA通過相配合的可控電源芯片進而與嵌入式控制主板連接，以提供相相配合的工作電源；

所述多通道可控電源模塊的型號被配置為采用LTM4644，所述可控電源芯片的型號被配置為采用LTM4613。

優選的是，其中，所述嵌入式控制器的型號被配置為采用嵌入式控制主板SOM-5897；

所述FPGA的型號被配置為采用XC6SLX45T-2FGG484I；

其中，所述FPGA和嵌入式控制主板SOM-5897之間通過USB協議轉換芯片實現通訊連接；

所述USB協議轉換芯片的型號被配置為采用CP2103?X2。

優選的是，其中，所述MCU的型號被配置為采用STM32F407IG；

所述以太網協議轉換芯片的型號被配置為采用W5500；

其中，所述W5500通過裝置上的100Mpbs以太網接口與遠端監控設備進行連接。