一种采用USB3.0多通道同步采集数据的装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种采用USB3.0多通道同步采集数据的装置，包括：USB3014控制模块、FIFO存储模块、接口芯片模块以及上位机；所述USB3014控制模块分别与所述FIFO存储模块以及所述接口芯片模块电性连接；所述FIFO存储模块用于缓存从天线实时采集到的I路数据和Q路数据；所述USB3014控制模块用于当FIFO存储模块数据写满后将数据读取出来进行重组；所述接口芯片模块用于建立所述上位机和所述USB3014控制模块的数据传输通道，将并行数据打包成带有USB3.0协议的数据包；所述上机位用于实时接收所述接口芯片模块输出数据包以实现同步采集数据。该装置结构简单、成本低、延迟小。延迟小。延迟小。

【技术实现步骤摘要】
一种采用USB3.0多通道同步采集数据的装置及方法


[0001]本专利技术涉及数据采集
，尤其涉及一种采用USB3.0多通道同步采集数据的装置及方法。

技术介绍

[0002]随着星基遥感探测技术的发展，卫星数传基带数据的速率日益提高。在地面验证时，上Gbps的数据需要实时同步、解扰、译码后存储，现有技术采用USB3.0为数传基带数据的接收提供了一种新的解决途径。USB3.0总线高达5Gbps的理论带宽和USB接口的广泛使用，即插即用的特性也保证了该平台的经济性和便携性。现有USB3.0多通道同步采集数据的装置通过两组FIFO存储模块和SDRAM的结构来实现。一组FIFO对存入RX和TX的数据，存入后将数据写入SDRAM，然后又通过另外一组FIFO将数据写入USB3.0系统中，这样将数据经过多次转换，增加了整体电路的结构；增加了电路结构的复杂性。
[0003]如何提供一种电路结构简单，延迟低的USB3.0多通道同步采集数据的装置是当前亟待解决的问题。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术提供一种采用USB3.0多通道同步采集数据的装置及方法，旨在解决现有技术的不足。
[0005]本申请实施例提供了一种采用USB3.0多通道同步采集数据的装置，包括：USB3014控制模块、FIFO存储模块、接口芯片模块以及上位机；所述FIFO存储模块、所述接口芯片模块以及所述上位机依次电性连接；所述USB3014控制模块分别与所述FIFO存储模块以及所述接口芯片模块电性连接；
[0006]所述FIFO存储模块用于缓存从天线实时采集到的I路数据和Q路数据；
[0007]所述USB3014控制模块用于当FIFO存储模块数据写满后将数据读取出来进行重组；
[0008]所述接口芯片模块用于建立所述上位机和所述USB3014控制模块的数据传输通道，将并行数据打包成带有USB3.0协议的数据包；
[0009]所述上机位用于实时接收所述接口芯片模块输出的带有USB3.0协议的数据包以实现同步采集数据。
[0010]进一步地，所述FIFO存储模块与所述接口芯片模块通过GPIF II接口中的数据总线以及设备FIFO读取操作FLAG信号连接；所述接口芯片模块与所述上位机通过USB接口连接；
[0011]所述USB3014控制模块与所述FIFO存储模块通过电路连接；所述USB3014控制模块与所述接口芯片模块通过GPIF II中的读取选通信号SLRD及设备FIFO读取操作FLAG信号连接；
[0012]所述USB3014控制模块具体用于控制所述FIFO存储模块的选通输出及地址分配；
还用于控制所述接口芯片模块的GPIF信号组的状态机；还用于控制产生重组的所述FIFO存储模块输出的数据格式。
[0013]进一步地，所述USB3014控制模块用于控制所述FIFO存储模块的选通输出及地址分配具体包括：
[0014]从天线实时采集到的I路数据和Q路数据打上天线序列号和数据序列号便签，按照FIFO存储模块对应的FIFO序列号将所有的数据写入FIFO存储模块；在写入FIFO的过程中，USB3014控制模块给数据加入帧头和帧尾，并对数据分配地址指针，将值写入合适的位置。
[0015]进一步地，控制所述接口芯片模块的GPIF信号组的状态机具体包括：
[0016]所述USB3014控制模块先检测FIFO空满信号是否为满；当信号为满时，所述USB3014控制模块检测接口芯片模块的FLAG C/D信号是否为预设电平。当FLAG C/D信号为预设电平时，所述USB3014控制模块拉低SLRD信号，使接口芯片模块进入数据传输模式；数据读取完毕，将FIFO空满信号置为未满状态，拉高SLRD信号。
[0017]进一步地，控制产生重组的所述FIFO存储模块输出的数据格式具体包括：
[0018]输出的数据格式会根据天线数量和一路天线的比特数进行配合。
[0019]进一步地，所述USB3014控制模块包括：状态机、FIFO异步控制器、第一FIFO分配控制器、第二FIFO分配控制器以及重组模块；
[0020]第一FIFO分配控制器用于通过计数器的比特位来控制读写有效信号出现在FIFO存储模块中的哪块FIFO上；
[0021]第二FIFO分配控制器用于将天线接收到的数据按照天线的编号写入对应的FIFO上；还用于在FIFO为满时，即接收到FIFO异步控制器的满信号，停止接收来自天线模块的数据；还用于当SLRD信号有效后，接口芯片模块通过数据通道从FIFO读取数据；还用于根据FIFO空满标志调整可读信号，使得状态机进入READ状态；还用于给第一FIFO分配控制器提供计数值；
[0022]FIFO异步控制器用于根据读写信号，给出空满信号和读写地址更改；
[0023]状态机用于根据给出的SLRD信号与FIFO异步控制器和FIFO存储模块进行交互，从FIFO存储模块中读取所需数据传递给重组模块；
[0024]重组模块用于在SLRD信号有效后，从FIFO存储模块读取出来；并完成数据的重新排列组合，然后通过数据通道发送给接口芯片模块。
[0025]进一步地，还包括：天线模块；所述天线模块与所述FIFO存储模块电性连接；所述天线用于采集接收卫星信号的I路数据和Q路数据。
[0026]进一步地，还包括：时序控制模块和外部时钟模块；所述时序控制模块分别与所述USB3014控制模块以及所述外部时钟模块连接。
[0027]本申请实施例还提供了一种采用USB3.0多通道同步采集数据的方法，包括：
[0028]FIFO存储模块用于缓存从天线实时采集到的I路数据和Q路数据；
[0029]当FIFO存储模块数据写满后，USB3014控制模块将数据读取出来进行重组并发送给接口芯片模块；
[0030]接口芯片模块建立上位机和USB3014控制模块的数据传输通道，将并行数据打包成带有USB3.0协议的数据包；
[0031]上机位实时接收接口芯片模块输出的带有USB3.0协议的数据包。
[0032]本专利技术提供的一种采用USB3.0多通道同步采集数据的装置，该电路结构简化，直接使用一块接口芯片就可以解决数据传输的问题。整体的用时减少。因为减少了电路结构，数据在各个存储模块中的停留、转换时间也减少了。现有的数据采集装置数据要经过2～3个存储单元的转换，每次转换都需要消耗空满信号变化的时间。而本申请提供的装置只需要等待一个存储单元的变化，在整体耗时上减少了很多。数据处理延迟小。
附图说明
[0033]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0034]图1为本专利技术一实施例提供的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种采用USB3.0多通道同步采集数据的装置，其特征在于，包括：USB3014控制模块、FIFO存储模块、接口芯片模块以及上位机；所述FIFO存储模块、所述接口芯片模块以及所述上位机依次电性连接；所述USB3014控制模块分别与所述FIFO存储模块以及所述接口芯片模块电性连接；所述FIFO存储模块用于缓存从天线实时采集到的I路数据和Q路数据；所述USB3014控制模块用于当FIFO存储模块数据写满后将数据读取出来进行重组；所述接口芯片模块用于建立所述上位机和所述USB3014控制模块的数据传输通道，将并行数据打包成带有USB3.0协议的数据包；所述上机位用于实时接收所述接口芯片模块输出的带有USB3.0协议的数据包以实现同步采集数据。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述FIFO存储模块与所述接口芯片模块通过GPIF II接口中的数据总线以及设备FIFO读取操作FLAG信号连接；所述接口芯片模块与所述上位机通过USB接口连接；所述USB3014控制模块与所述FIFO存储模块通过电路连接；所述USB3014控制模块与所述接口芯片模块通过GPIFII中的读取选通信号SLRD及设备FIFO读取操作FLAG信号连接；所述USB3014控制模块具体用于控制所述FIFO存储模块的选通输出及地址分配；还用于控制所述接口芯片模块的GPIF信号组的状态机；还用于控制产生重组的所述FIFO存储模块输出的数据格式。3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述USB3014控制模块用于控制所述FIFO存储模块的选通输出及地址分配具体包括：从天线实时采集到的I路数据和Q路数据打上天线序列号和数据序列号便签，按照FIFO存储模块对应的FIFO序列号将所有的数据写入FIFO存储模块；在写入FIFO的过程中，USB3014控制模块给数据加入帧头和帧尾，并对数据分配地址指针，将值写入合适的位置。4.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，控制所述接口芯片模块的GPIF信号组的状态机具体包括：所述USB3014控制模块先检测FIFO空满信号是否为满；当信号为满时，所述USB3014控制模块检测接口芯片模块的FLAG C/D信号是否为预设电平。当FLAG C/D信号为预设电平时，所述USB3014控制模块拉低SLR...

【专利技术属性】
技术研发人员：俞扬帆，刘宇健，
申请(专利权)人：成都焱之阳科技有限公司，
类型：发明
国别省市：