一种基于ARM的低功耗弹载数字记录仪制造技术

本发明专利技术提供一种基于ARM的低功耗弹载数字记录仪，包括主控模块、串口通信模块、存储模块以及电源模块，通过采用低功耗的STM32L4系列的ARM处理器芯片作为主控模块、采用W25M02GV型号的NAND Flash芯片作为存储模块来降低记录仪的整体功耗，因此，本发明专利技术具有功耗低、体积小、存储速度快、存储容量大、抗冲击性能高的特点。点。点。

【技术实现步骤摘要】
一种基于ARM的低功耗弹载数字记录仪


[0001]本专利技术属于弹载数字记录仪
，尤其涉及一种基于ARM的低功耗弹载数字记录仪。

技术介绍

[0002]目前导弹研制试验大部分采用无线电遥测系统，但该技术具有成本高昂、必须匹配地面接收站、易受干扰、存在盲区等缺陷，这就促进了体积较小、成本低廉、不受飞行范围限制的弹载数据记录仪的发展。现有弹载记录仪主要用于接收和存储导弹飞行试验过程中的各种测试数据，并在试验结束后通过回读记录仪中存储的数据，对导弹飞行试验失利原因进行分析，帮助改进导弹设计，在导弹研制和试验过程中具有非常重要的意义。
[0003]现有的弹载记录仪不仅结构组成复杂、开发难度大、功耗高，还存在安装尺寸大、存储速度慢、内存容量小、难以承受高过载冲击等问题，已经难以满足目前导弹武器装备系统的要求，因此目前急需研究一种符合导弹武器装备系统需求的小体积、低功耗、高存储速率、高可靠性和高抗冲击性能的弹载记录仪。

技术实现思路

[0004]为解决现有弹载记录仪存储速度慢、存储容量小、抗冲击能力弱、可靠性低等问题，本专利技术提供一种基于ARM的低功耗弹载数字记录仪，功耗低、体积小、存储速度快、存储容量大、可靠性高、抗冲击性能高。
[0005]一种基于ARM的低功耗弹载数字记录仪，包括主控模块、串口通信模块、存储模块以及电源模块，其中，电源模块用于为主控模块、串口通信模块以及存储模块供电；所述主控模块为STM32L4系列的ARM处理器芯片；所述存储模块为W25M02GV型号的NAND Flash芯片；
[0006]当数字记录仪处于存储状态时，所述主控模块通过串口通信模块接收弹载计算机传来的数字信号，并将数字信号存放于自身的缓存区域；同时，所述主控模块实时判断自身缓存区域所存放的数字信号的大小是否超过2KB，并判断串口通信模块的空闲等待时长是否超过100ms，若满足其一，则主控模块将自身缓存区域当前所存放的数字信号转存至存储模块；
[0007]当数字记录仪处于回读状态时，所述主控模块通过串口通信模块接收上位机传来的回传请求信号，然后读取存储模块中存储的数字信号，并将读取的数字信号通过串口通信模块回传给上位机。
[0008]进一步地，所述主控模块将自身缓存区域当前所存放的数字信号转存至存储模块之前，对存储模块进行坏块标记扫描并建立坏块信息表，主控模块将自身缓存区域当前所存放的数字信号转存至存储模块时，先读取坏块信息表从而得到存储模块的坏块地址，再将存储当前数字信号将要占用的备选存储地址与坏块地址作对比，若两者有重叠，则将重叠部分的地址从所述备选存储地址中删除，再在存储模块中选取位于备选存储地址之后的
好块地址替代被删除的地址，得到更新后的实际存储地址，主控模块再将自身缓存区域当前所存放的数字信号按照所述实际存储地址转存至存储模块中，同时，将好块地址与坏块地址之间的替代关系存储于所述坏块信息表中。
[0009]进一步地，一种基于ARM的低功耗弹载数字记录仪，还包括壳体，且壳体由上下两个圆柱壳体组成，上圆柱壳体和下圆柱壳体采用螺纹旋紧方式固定连接；同时，主控模块、串口通信模块、存储模块以及电源模块通过有机硅灌封胶封装在壳体内部，且有机硅灌封胶均匀地包围在主控模块、串口通信模块、存储模块以及电源模块的周围。
[0010]进一步地，所述存储模块包括两块相同的NAND Flash芯片，分别作为主份Flash和备份Flash，且两块NAND Flash芯片存储的数字信号完全相同。
[0011]进一步地，所述串口通信模块采用RS422通信方式。
[0012]进一步地，所述主控模块上还设有用于程序下载和调试的调试接口。
[0013]进一步地，所述电源模块用于将外部电源提供的输入电压转换为模块主控模块、串口通信模块以及存储模块所需的工作电压，且电源模块的供电侧并联有多个电容，各电容用于在外部电源毁坏断电的瞬间放电给主控模块和存储模块，使得主控模块和存储模块能够正常接收并存储弹载计算机传送的最后一包数据。
[0014]进一步地，所述主控模块与存储模块采用SPI通信方式。
[0015]有益效果：
[0016]1、本专利技术提供一种基于ARM的低功耗弹载数字记录仪，包括主控模块、串口通信模块、存储模块以及电源模块，通过采用低功耗的STM32L4系列的ARM处理器芯片作为主控模块、采用W25M02GV型号的NAND Flash芯片作为存储模块来降低记录仪的整体功耗，因此，本专利技术具有功耗低、体积小、存储速度快、存储容量大、抗冲击性能高的特点。
[0017]2、本专利技术提供一种基于ARM的低功耗弹载数字记录仪，主控模块包含了坏块管理功能，避免因存储器损坏而导致数据丢失。
[0018]3、本专利技术提供一种基于ARM的低功耗弹载数字记录仪，壳体只包括上下壳体两部分，采用螺纹旋紧方式连接，避免因紧固件失效造成的整体结构强度降低，结构简单、抗冲击性强。
[0019]4、本专利技术提供一种基于ARM的低功耗弹载数字记录仪，主控模块、串口通信模块、存储模块以及电源模块通过有机硅灌封胶封装在壳体内部，有机硅灌封胶均匀地包围在电路板周围，提高了主控模块、串口通信模块、存储模块以及电源模块的抗高过载能力和抗冲击性能。
[0020]5、本专利技术提供一种基于ARM的低功耗弹载数字记录仪，通过在供电侧并联若干大容量电容，保证外部电源在毁坏断电瞬间能够正常接收并存储弹载计算机传送的最后一包数据，能够实现断电保护。
[0021]6、本专利技术提供一种基于ARM的低功耗弹载数字记录仪，存储单元电路采用冗余存储设计，采用两片Flash存储器提高了数据存储的可靠性。
附图说明
[0022]图1为基于ARM的低功耗弹载数字记录仪的原理框图；
[0023]图2为记录仪数据存储原理流程图。
具体实施方式
[0024]为了使本
的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
[0025]一种基于ARM的低功耗弹载数字记录仪，包括主控模块、串口通信模块、存储模块以及电源模块，其中，电源模块用于为主控模块、串口通信模块以及存储模块供电。
[0026]当数字记录仪处于存储状态时，所述主控模块通过串口通信模块接收弹载计算机传来的数字信号，并将数字信号存放于自身的缓存区域；同时，所述主控模块实时判断自身缓存区域所存放的数字信号的大小是否超过2KB，并判断串口通信模块的空闲等待时长是否超过100ms，若满足其一，则主控模块将自身缓存区域当前所存放的数字信号转存至存储模块。
[0027]进一步地，所述主控模块将自身缓存区域当前所存放的数字信号转存至存储模块之前，对存储模块进行坏块标记扫描并建立坏块信息表，主控模块将自身缓存区域当前所存放的数字信号转存至存储模块时，先读取坏块信息表从而得到存储模块的坏块地址，再将存储当前数字信号将要占用的备选存储地址与坏块地址作对比，若两者本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于ARM的低功耗弹载数字记录仪，其特征在于，包括主控模块、串口通信模块、存储模块以及电源模块，其中，电源模块用于为主控模块、串口通信模块以及存储模块供电；所述主控模块为STM32L4系列的ARM处理器芯片；所述存储模块为W25M02GV型号的NAND Flash芯片；当数字记录仪处于存储状态时，所述主控模块通过串口通信模块接收弹载计算机传来的数字信号，并将数字信号存放于自身的缓存区域；同时，所述主控模块实时判断自身缓存区域所存放的数字信号的大小是否超过2KB，并判断串口通信模块的空闲等待时长是否超过100ms，若满足其一，则主控模块将自身缓存区域当前所存放的数字信号转存至存储模块；当数字记录仪处于回读状态时，所述主控模块通过串口通信模块接收上位机传来的回传请求信号，然后读取存储模块中存储的数字信号，并将读取的数字信号通过串口通信模块回传给上位机。2.如权利要求1所述的一种基于ARM的低功耗弹载数字记录仪，其特征在于，所述主控模块将自身缓存区域当前所存放的数字信号转存至存储模块之前，对存储模块进行坏块标记扫描并建立坏块信息表，主控模块将自身缓存区域当前所存放的数字信号转存至存储模块时，先读取坏块信息表从而得到存储模块的坏块地址，再将存储当前数字信号将要占用的备选存储地址与坏块地址作对比，若两者有重叠，则将重叠部分的地址从所述备选存储地址中删除，再在存储模块中选取位于备选存储地址之后的好块地址替代被删除的地址，得到更新后的实际存储地址，主控模块再将自身缓存区域当前所存放的数字信号按照所述实际存储地址转存...

【专利技术属性】
技术研发人员：孟凡强，花芳芳，刘斌，李仲彬，刘忠琳，
申请(专利权)人：河北汉光重工有限责任公司，
类型：发明
国别省市：