基于以太網(wǎng)接口的存儲(chǔ)儀器的設(shè)計(jì)研究.pdf

1、近年來武器系統(tǒng)廣泛采用類如1553B、CAN、以太網(wǎng)等工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)總線控制，存儲(chǔ)測試、數(shù)據(jù)采集、控制機(jī)構(gòu)或黑匣子測試記錄系統(tǒng)等工作過程中大量數(shù)據(jù)要求準(zhǔn)確、保密傳輸存儲(chǔ)。在惡劣與危險(xiǎn)環(huán)境下進(jìn)行野外作業(yè)，如爆炸測試等，經(jīng)常由于計(jì)算機(jī)被沖擊損壞而導(dǎo)致所有重要數(shù)據(jù)丟失。如果在計(jì)算機(jī)外部的安全區(qū)域利用可靠的存儲(chǔ)儀器與計(jì)算機(jī)互連進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸并存儲(chǔ)備份可以解決這一問題，但對傳輸速率和傳輸距離都提出了新的要求。
　　隨著以太網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展它將領(lǐng)導(dǎo)未

2、來現(xiàn)場總線并有可能成為唯一的工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)，在數(shù)字接口中的運(yùn)用是一個(gè)主導(dǎo)趨勢。它連接方式靈活多變，有良好的開放性和通用性，并沒有以犧牲傳輸速度為代價(jià)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離的數(shù)據(jù)傳輸，而是利用網(wǎng)絡(luò)傳輸快捷的特性，既擴(kuò)大了傳輸距離的范圍又大大提高了傳輸?shù)乃俣?。本課題研究中利用以太網(wǎng)接口實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸是一種很好的解決方法，擺脫了距離受限的影響，最大可達(dá)到100米，可以遠(yuǎn)離危險(xiǎn)點(diǎn)，提高了數(shù)據(jù)備份的安全性。設(shè)計(jì)中針對以太網(wǎng)在計(jì)算機(jī)通信應(yīng)用中協(xié)議內(nèi)容相對復(fù)

3、雜，硬件實(shí)現(xiàn)比較繁瑣的問題，對以太網(wǎng)存儲(chǔ)儀器的系統(tǒng)集成問題展開了探索性的研究。論文通過研究以太網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)母鞣N協(xié)議，選擇了適合本課題要求的UDP協(xié)議；設(shè)計(jì)了簡單可靠的硬件系統(tǒng)集成方案，組成了以FPGA為核心，集合FLASH存儲(chǔ)器、以太網(wǎng)集成芯片、USB控制芯片等模塊的集成試驗(yàn)樣機(jī)，并用VHDL硬件描述語言編程設(shè)計(jì)了新的并行架構(gòu)，進(jìn)行了FPGA的功能編程和多級仿真以及系統(tǒng)的狀態(tài)機(jī)仿真；設(shè)計(jì)了相應(yīng)的上位機(jī)軟件，經(jīng)過以太網(wǎng)傳輸存儲(chǔ)實(shí)驗(yàn)證明所研