[發明專利]一種數據存儲與導出系統及其方法

有效

• 申請號: 202011590838.2
• 申請日: 2020-12-29
• 公開（公告）號: CN112688842B
• 公開（公告）日: 2022-07-01
• 發明（設計）人: 沈天皓;余樂詠;黃孟洋;范明;張衎
• 申請（專利權）人: 中國航發控制系統研究所
• 主分類號: H04L12/28
• 分類號: H04L12/28;H04L69/323;G06F15/78
• 代理公司: 無錫市大為專利商標事務所(普通合伙) 32104
• 代理人: 殷紅梅

本發明涉及數字電子控制領域，具體公開了一種數據存儲與導出系統，包括電源電路、處理器電路、FPGA電路、存儲器電路、網絡芯片及接口電路，其中，處理器電路、存儲器電路、網絡芯片及接口電路均與FPGA電路連接；在數據存儲階段，數據由處理器電路產生或處理，并經過FPGA電路存儲于存儲器電路中；在數據導出階段，數據從存儲器電路中被讀取出來，并經過FPGA電路、網絡芯片及接口電路導出到外部計算機。本發明還公開了一種利用上述系統進行數據存儲與導出的方法。本發明提供的數據存儲與導出系統，可以應用在各類有數據存取要求的控制器中，只需要添加少量的額外器件，就可以實現大量數據的存儲與快速導出。

技術領域

本發明涉及數字電子控制領域，更具體地，涉及一種數據存儲與導出系統及其方法。

背景技術

隨著自動化技術的不斷發展，各類控制器孕育而生，隨著控制變量增加、控制時間延長，逐漸出現了對大數據量的存儲與導出需求；現有控制器的一般數據存儲與導出方案有如下幾種：1、存儲與導出功能都通過處理器電路實現，通過串行總線通訊，常見的有RS422、CAN總線、USB總線等；處理器與外部計算機通訊，然后讀取存儲器中的數據，再通過串行總線導出到外部計算機。2、存儲功能都通過處理器電路實現，導出功能通過FPGA電路連接以太網芯片，數據通過以太網導出到外部計算機；其中，RS422、CAN總線的傳輸速度低，傳輸距離遠；USB總線傳輸速度高，傳輸距離近；以太網傳輸速度高，傳輸距離遠；現階段USB總線、以太網是控制器數據導出的兩個主流方向，在對傳輸距離有一定要求的應用場合，以太網傳輸是非常熱門的解決方案，尤其在通信控制領域應用較多。

一種以太網數據傳輸裝置（專利申請號201611232098.9）即屬于第二類方案，其主要包括RJ45接口模塊、物理層PHY模塊、現場可編程邏輯門陣列FPGA模塊、以太網訪問控制MAC地址設置模塊、對外接口模塊和電源模塊，該發明設計的數據傳輸鏈路設計合理，有明確的實用價值，但是該發明僅僅定義了數據傳輸鏈路，沒有將存儲器納入裝置范圍；且該專利使用分立的物理層PHY模塊和以太網訪問控制MAC地址設置模塊，電路面積大。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術中存在的不足，提供了一種數據存儲與導出系統及其方法，適用于原始電路中已存在電源、處理器、FPGA的電路，僅僅需要增加存儲器電路和網絡芯片及接口電路，即可實現了該發明提出的全部功能，額外電路少，印制板占用面積小。

作為本發明的第一個方面，提供一種數據存儲與導出系統，包括電源電路、處理器電路、FPGA電路、存儲器電路、網絡芯片及接口電路，其中，所述處理器電路、存儲器電路、網絡芯片及接口電路均與所述FPGA電路連接，所述網絡芯片及接口電路還連接外部計算機，所述FPGA電路為整個系統的中轉節點；

在數據存儲階段，數據由所述處理器電路產生或處理，并經過所述FPGA電路存儲于所述存儲器電路中；

在數據導出階段，數據從所述存儲器電路中被讀取出來，并經過所述FPGA電路、網絡芯片及接口電路導出到所述外部計算機，其中，在數據導出階段，通過所述FPGA電路從所述存儲器電路讀取數據、將數據存入所述網絡芯片及接口電路、從所述網絡芯片及接口電路向所述外部計算機傳輸數據這三個步驟同步執行。

進一步地，所述電源電路用于為整個系統供電。

進一步地，所述處理器電路在數據存儲階段用于數據導入與管理；

在數據導出階段用于與所述外部計算機通訊來確定需要導出的數據內容，以及控制所述FPGA電路執行導出操作。

進一步地，所述FPGA電路在數據存儲階段，用于將所述處理器電路提供的數據導入到所述存儲器電路中保存下來；

在數據導出階段，依據所述處理器電路發送的指令，將所述存儲器電路中的數據導出到所述網絡芯片及接口電路中。