一种基于双缓存结构的数字量遥测方法技术

本发明专利技术提供一种基于双缓存结构的数字量遥测方法，包括数字量特征提取、缓存结构设计、数据搬移。本发明专利技术提出了“双缓存结构”，由传统的“字节缓存”升级为“字节缓存+整帧缓存”，遥测采集设备编帧所用的数字量数据读取自整帧缓存区，即只有整帧读取完毕才会以填充字参与编帧，通过该方法成功解决数字量遥测错误问题。题。题。

【技术实现步骤摘要】
一种基于双缓存结构的数字量遥测方法


[0001]本专利技术属于测控
，具体涉及一种数字量遥测方法。

技术介绍

[0002]遥测采集设备负责对接收到的RS
‑
422数字量数据进行缓存，与接收到的模拟量数据、传感量数据、开关量数据等编帧并形成PCM码流输出给发射机。在对RS
‑
422数字量数据进行接收时，为解决由于数据源发送速率远低于遥测采集设备发送速率而带来的速率不匹配的问题，一般会设计缓存结构，当缓存中的数字量被读空时，遥测采集设备便使用约定好的填充字代替该路数字量进行编帧。采用该种方法存在的问题是，通过遥测数据恢复原始的RS422数字量数据时，在一整帧数字量中间偶尔会夹杂着填充字从而导致数字量遥测误码率高，而正确的应该是在两个整帧之间为填充字，而在整帧内部无填充字。

技术实现思路

[0003]本专利技术提供一种基于双缓存结构的数字量遥测方法，成功解决数字量遥测错误问题。
[0004]一种基于双缓存结构的数字量遥测方法，包括如下步骤：
[0005]1)数字量特征提取
[0006]数字量特征包括数字量帧长L和整帧发送间隔T；数字量帧长的单位为字节，包括从帧头到帧尾的所有数据；第N帧帧尾发送完毕后的时间记为T0，第N+1帧的帧头发送的时间记为T1，则整帧发送间隔T＝T1
‑
T0；
[0007]2)缓存结构设计
[0008]设计第一级缓存和第二级缓存的双缓存结构，并确定缓存区的类型、宽度和深度；第一级缓存为字节缓存，第二级缓存为整帧缓存；
[0009]3)数据搬移
[0010]数字量数据从第一级缓存搬移至第二级缓存步骤包括：
[0011]a)存数：数据采集设备对数字量数据进行比特级接收处理后，提取出8位数据存入第一级缓存；
[0012]b)计时：将数据存入第一级缓存时，将时间计数器赋值为α*T，其中系数0<α<1；
[0013]c)等待：若在时间计数器清零之前第一级缓存收到新的字节，回到步骤b)，否则等待时间计数器清零时刻；
[0014]d)搬移：在计数器清零时刻，将第一级缓存中的数据按原顺序读出并写入第二级缓存中。
[0015]进一步地，1)中，若数字量帧为变长，则取其最大可能长度作为L的取值；整帧发送间隔T由数据源提供平均值。
[0016]进一步地，2)中，缓存区的类型可选用RAM或FIFO类型，缓存区的宽度设置为遥测采集设备编帧时的位宽，缓存区的深度设置为整帧长度的2倍以上。
[0017]进一步地，3)中，在数据搬移中，系数α＝0.5。
[0018]本专利技术通过设计“字节缓存+整帧缓存”的双缓存结构，设计波动兼容性强的数据搬移流程，解决了由于数字量发送速率和遥测采编速率不匹配导致的数字量遥测错误问题，实现了对数字量的可靠接收遥测。
附图说明
[0019]图1数字量遥测方法流程图。
[0020]图2数据搬移方法流程图。
具体实施方式
[0021]下面结合附图对本专利技术作进一步详细说明。
[0022]为解决上述数字量遥测错误问题，本专利技术提出“双缓存结构”，由传统的“字节缓存”升级为“字节缓存+整帧缓存”，遥测采集设备编帧所用的数字量数据读取自整帧缓存区，即只有整帧读取完毕才会以填充字参与编帧，通过该方法成功解决数字量遥测错误问题。
[0023]1.设计思路
[0024]“双缓存”数字量接收结构的设计总体上分为3个步骤：
[0025]a)数字量特征提取；
[0026]b)缓存结构设计；
[0027]c)数据搬移方法设计。
[0028]数字量遥测方法流程图见图1.
[0029]2.数字量特征提取
[0030]数字量特征主要包括两个：
[0031]a)数字量帧长L：数字量帧长的单位为字节，应包括从帧头到帧尾的所有数据，若数据链的发送规则为1位起始位，8位数据位，1位停止位，1位校验位，这里的字节仅8位数据位。若该帧为变长，则应取其最大可能长度作为L的取值。
[0032]b)整帧发送间隔T：第N帧帧尾发送完毕后的时间记为T0，第N+1帧的帧头发送的时间记为T1，则整帧发送间隔T＝T1
‑
T0，该值一般由数据源提供平均值。
[0033]3.缓存结构设计
[0034]“双缓存”结构设计的关键是确定缓存区的类型、宽度和深度。缓存区的类型可选用RAM和FIFO两种类型，缓存区的宽度设置为遥测采集设备编帧时的位宽，缓存区的深度设置为整帧长度的2倍以上，视芯片资源而定。
[0035]4.数据搬移方法设计
[0036]数据搬移方法规定了数字量数据从第一级缓存搬移至第二级缓存的规则，设计如下：
[0037]a)存数：数据采集设备对数字量数据进行比特级接收处理后，提取出8位数据存入第一级缓存；
[0038]b)计时：将数据存入第一级缓存时，将时间计数器赋值为α*T，其中系数0<α<1,α＝0.5为最优值。
[0039]c)等待：若在时间计数器清零之前第一级缓存收到新的字节，回到步骤b)，否则等待时间计数器清零时刻；
[0040]d)搬移：在计数器清零时刻，将第一级缓存中的数据按原顺序读出并写入第二级缓存中。
[0041]数据搬移方法流程图如图2所示。
[0042]5.双缓存结构示例
[0043]下面示例中，待遥测的数字量为RS
‑
422数字量，帧长为255字节，帧间隔平均值为100ms。
[0044]遥测采集设备中使用的处理芯片为FPGA，考虑芯片资源占用率同时也要避免数字量缓存溢出，设计缓存深度为整帧长度的2倍左右。第一级缓存选择RAM，宽度为8bit，深度为512，可以满足存放2整帧的需求；第二级缓存为FIFO，宽度为8bit，深度为512，可以满足存放2整帧的需求。
[0045]6.本专利技术特点
[0046]1)设计数字量接收流程，针对不同的数字量遥测需求，通过步骤1数字量特征提取、步骤2双缓存结构设计和步骤3数据搬移方法设计，可以实现由“字节缓存”向“字节缓存+整帧缓存”转化，由整帧缓存中读取数字量参与采编，从而实现整帧数字量中无填充字，两帧数字量之间有填充字，有效解决数字量遥测错误问题。
[0047]2)设计数据搬移流程和计时器取值，系数0.5的设计使得该方法对整帧间隔的波动具有较强的兼容能力，可避免由于帧间隔负向波动导致数字量遥测错误。
[0048]上述具体实施方式仅限于解释和说明本专利技术的技术方案，但并不能构成对权利要求保护范围的限定。本领域技术人员应当清楚，在本专利技术的技术方案的基础上做任何简单的变形或替换而得到的新的技术方案，均落入本专利技术的保护范围内。
本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于双缓存结构的数字量遥测方法，其特征在于，包括如下步骤：1)数字量特征提取数字量特征包括数字量帧长L和整帧发送间隔T；数字量帧长的单位为字节，包括从帧头到帧尾的所有数据；第N帧帧尾发送完毕后的时间记为T0，第N+1帧的帧头发送的时间记为T1，则整帧发送间隔T＝T1
‑
T0；2)缓存结构设计设计第一级缓存和第二级缓存的双缓存结构，并确定缓存区的类型、宽度和深度；第一级缓存为字节缓存，第二级缓存为整帧缓存；3)数据搬移数字量数据从第一级缓存搬移至第二级缓存步骤包括：a)存数：数据采集设备对数字量数据进行比特级接收处理后，提取出8位数据存入第一级缓存；b)计时：将数据存入第一级缓存时，将时间计数器赋值为α*T，其中系数0<α&am...

【专利技术属性】
技术研发人员：张雪，韦宏春，尹乐，闫肖可，贺小龙，
申请(专利权)人：北京机电工程研究所，
类型：发明
国别省市：