基于IEEE—1394總線的高速數據采集系統設計

呼明亮　車炯暉　趙君　任曉琨

基于IEEE-1394總線的高速數據采集系統設計

呼明亮，車炯暉，趙君，任曉琨

（中航工業西安航空計算技術研究所，陜西 西安 710065）

摘要：為了實現數據采集系統實時性、通用化、小型化設計，該文提出了一種基于IEEE-1394總線的高速數據采集系統設計和實現方案。硬件架構上，系統采用IEEE-1394總線專用芯片，實現了數據高速率、高可靠性傳輸；采用FPGA+DSP的數據處理架構，將數據采集與算法處理分開獨立運行；采用FPGA靜態局部重構技術，實現了不同子系統的功能配置；采用開關動態切換技術， 實現了信號采集的靈活配置和小型化設計。軟件架構上，系統采用模塊化設計思路，實現了不同工作模式之間的切換。實驗表明該系統具備很強的數據采集與解算能力。

關鍵詞：數據采集；IEEE-1394；靜態局部重構；模式配置

中圖分類號：TP336 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2014）19-4450-04

Design of a High-speed Data Collecting System Based on IEEE-1394 Bus

HU Ming-liang， CHE Jiong-hui， ZHAO Jun， REN Xiao-kun

（Xi'an Aeronautics Computing Technique Research Institute，AVIC，Xi'an 710065， China）

Abstract： In order to achieve the design of data collecting system in real-time， universal and miniaturization， this paper introduces a design and implementation of a high-speed data collecting system based on IEEE-1394 Bus. In the hardware architecture， the IEEE-1394 Bus dedicated chips are used to achieve the high-speed data acquisition and reliability transmission. By using FPGA+DSP data processing architecture， the data acquisition and processing algorithms run separately. By using the static partial reconfiguration technology， different subsystem achieves specific functional configuration. By using switch technology， the circuits of analog signals implement flexible configuration and come in pattern design. In the software architecture， a modular design concept is used to the system design， and switching between different operating modes is realized. The system has the strong advantage of data collection and solver capabilities as illustrated in the experiment.

Key words： date collection； IEEE-1394； dynamic partial reconfiguration； configuration

飛機機電管理數據采集系統目前正朝著集中解算，分布式采集和控制的方向快速發展，為了更真實、準確地反映被測對象的特性，許多測試項目轉向動態參數測試。這對測試系統的實時性、可靠性、數據傳輸速率等指標提出了更高要求。傳統串行總線數據傳輸速率較低、靈活性較差，無法滿足數據采集動態測試要求。IEEE-1394（Fire Wire）因其高數據傳輸速率、高可靠性、配置靈活、易于擴展等優勢，為高速數據采集系統及其子系統間的互連提供了快速方便的解決方法。IEEE-1394標準中規定的協議較為復雜，實際應用中多采用專用總線接口芯片。……