本发明专利技术属于嵌入式系统技术领域，具体涉及一种基于SOC芯片的FC总线高可靠记录系统，包括总线传输单元、数据处理单元、SATA总线控制单元和系统健康管理单元；本发明专利技术面向机载恶劣环境，采用精简的系统架构，将总线数据采集、数据管理与组织和数据存储统一整合，从而满足机载恶劣环境下高可靠的数据记录需求。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于嵌入式系统，具体涉及一种基于soc芯片的fc总线高可靠记录系统。
技术介绍
1、机载中央维护系统能实时记录发动机、操控系统以及其他重要的机载设备主要参数，使维修保障人员在地面就能实时掌握飞机在空中的状态，并且在飞机出现故障时，提前在地面进行故障分析，最大限度地缩短排故时间，提高飞机再次出动能力，地面维护人员通过提前制定维修方案，筹备维修备件，进行精准维修，保证飞机的完好率和快速出动能力。
2、机载中央维护系统为便于地面维护人员使用，通常安装于飞机起落架舱，其安装环境通常空间狭窄，散热条件差，对系统的swap能力要求较高，因此在系统设计过程中需要从系统架构、总线通信接口、结构和功耗设计等方面重点考虑以上因素，力求系统结构简单、可靠性高、性能好、质量轻、体积小。
3、《一种基于fc-ae-asm协议的数据记录电路和记录方法》提供了一种基于fc-ae-asm协议的记录方法。但该方法中采用了处理器+fc子卡的架构设计，该架构整体功耗较大，不适用于起落架安装环境下的高振动量级的应用环境，且数据记录的编码在fpga中实现，对于经常需要变更的维护数据记录需求存在升级维护困难的弊端。
4、《一种高性能海量存储系统及存储方法》，该方法实现了基于scsi总线或fc总线的海量的网络磁盘阵列群的记录方法，该方法通过网络通道连接在交换上，所有的网络磁盘阵列按das方式通过外设通道挂接在文件服务器上。该方法适用于大型服务器应用场景，存在功耗大、架构复杂的弊端，不适用于机载应用环境场景。
>技术实现思路1、有鉴于此，本专利技术提供一种基于soc芯片的fc总线高可靠记录系统，面向机载恶劣环境，采用精简的系统架构，将总线数据采集、数据管理与组织和数据存储统一整合，从而满足机载恶劣环境下高可靠的数据记录需求。
2、本专利技术的技术方案为：
3、一种基于soc芯片的fc总线高可靠记录系统，包括总线传输单元、数据处理单元、sata总线控制单元和系统健康管理单元；
4、所述总线传输单元包括fc总线的物理层传输和协议层解析；所述物理层传输包括光模块；协议层解析包括在soc芯片的可编程逻辑单元中实现的协议解析ip和驱动程序；所述总线传输单元用于解码fc总线数据；
5、数据处理单元，用于将接收的fc总线数据按照系统存储要求进行编码、分类和封包；
6、sata总线控制单元，通过soc芯片的可编程逻辑单元中的协议解析ip实现将数据处理单元的输出数据转换为sata总线数据，并控制大容量存储单元；
7、系统健康管理单元，监控在板资源的健康情况。
8、进一步的，所述fc总线的缓冲区和数据存储区共享所述soc芯片的cache存储区。
9、进一步的，所述sata总线控制单元集成在所述soc芯片上，采用简化ip核，精简sata协议的细节：
10、所述sata总线控制单元的数据接口采用两个独立fifo，一个用于向硬盘写入数据，一个用于读出硬盘数据；
11、sata总线控制单元的控制接口采用2个寄存器及1个指令fifo接口；用户基于向指令fifo写入参数和指令，控制ip核进行硬盘读写工作；用户基于寄存器接口读取ip运行状态。
12、进一步的，所述记录系统基于软件设计，在掉电状态下，通过掉电保护状态项和备份扇区，实现sata电子盘引导区的数据完整性；
13、进一步的，所述记录系统基于硬件设计，掉电后由备份电源给sata电子盘中的存储电路继续供电，将所有的缓存中的数据写入flash中；
14、所述备份电源为储能电容，用于支持对sata电子盘执行不小于1s的存储操作时间。
15、进一步的，所述系统健康管理单元独立于所述soc芯片之外，用于执行对所述记录系统的电源、处理系统和存储介质的健康监测，并将记录系统的健康监测结果保存在独立的存储介质中，当健康监测结果异常时，通过i2c总线向上级系统进行监测结果上报。
16、进一步的，所述健康监测用于执行：电压故障监测、电流故障监测、关键敏感器件温度监测、fc总线的异常上下线监测、sata电子盘的在位异常监测、sata电子盘读写异常监测以及对sata电子盘的数据校验异常监测。
17、进一步的，所述系统健康管理的故障管理的策略采用二级故障管理策略，对本级的故障进行处理，向上级系统报告故障和记录故障日志。
18、本专利技术的优点：
19、本专利技术采用了更加精简的系统架构解决了fc总线记录系统，从而使系统拥有更高的swap优势，同时通过高可靠存储管理单元和健康管理单元实现总线记录系统的高可靠性。
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【技术保护点】
1.一种基于SOC芯片的FC总线高可靠记录系统，其特征在于，包括总线传输单元、数据处理单元、SATA总线控制单元和系统健康管理单元；
2.根据权利要求1所述的基于SOC芯片的FC总线高可靠记录系统，其特征在于，所述FC总线的缓冲区和数据存储区共享所述SOC芯片的Cache存储区。
3.根据权利要求2所述的基于SOC芯片的FC总线高可靠记录系统，其特征在于，所述SATA总线控制单元集成在所述SOC芯片上，采用简化IP核，精简SATA协议的细节：
4.根据权利要求3所述的基于SOC芯片的FC总线高可靠记录系统，其特征在于，所述记录系统基于软件设计，在掉电状态下，通过掉电保护状态项和备份扇区，实现SATA电子盘引导区的数据完整性。
5.根据权利要求4所述的基于SOC芯片的FC总线高可靠记录系统，其特征在于，所述记录系统基于硬件设计，掉电后由备份电源给SATA电子盘中的存储电路继续供电，将所有的缓存中的数据写入Flash中；
6.根据权利要求3所述的基于SOC芯片的FC总线高可靠记录系统，其特征在于，所述系统健康管理单元独立于所述SOC芯片之外，用于执行对所述记录系统的电源、处理系统和存储介质的健康监测，并将记录系统的健康监测结果保存在独立的存储介质中，当健康监测结果异常时，通过I2C总线向上级系统进行监测结果上报。
7.根据权利要求6所述的基于SOC芯片的FC总线高可靠记录系统，其特征在于，所述健康监测用于执行：电压故障监测、电流故障监测、关键敏感器件温度监测、FC总线的异常上下线监测、SATA电子盘的在位异常监测、SATA电子盘读写异常监测以及对SATA电子盘的数据校验异常监测。
8.根据权利要求7所述的基于SOC芯片的FC总线高可靠记录系统，其特征在于，所述系统健康管理的故障管理的策略采用二级故障管理策略，对本级的故障进行处理，向上级系统报告故障和记录故障日志。
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【技术特征摘要】
1.一种基于soc芯片的fc总线高可靠记录系统，其特征在于，包括总线传输单元、数据处理单元、sata总线控制单元和系统健康管理单元；
2.根据权利要求1所述的基于soc芯片的fc总线高可靠记录系统，其特征在于，所述fc总线的缓冲区和数据存储区共享所述soc芯片的cache存储区。
3.根据权利要求2所述的基于soc芯片的fc总线高可靠记录系统，其特征在于，所述sata总线控制单元集成在所述soc芯片上，采用简化ip核，精简sata协议的细节：
4.根据权利要求3所述的基于soc芯片的fc总线高可靠记录系统，其特征在于，所述记录系统基于软件设计，在掉电状态下，通过掉电保护状态项和备份扇区，实现sata电子盘引导区的数据完整性。
5.根据权利要求4所述的基于soc芯片的fc总线高可靠记录系统，其特征在于，所述记录系统基于硬件设计，掉电后由备份电源给sata电子盘中的存储电路继续供电...
【专利技术属性】
技术研发人员：窦爱萍，樊超，蒋欣，宛然，
申请(专利权)人：中国航空工业集团公司西安航空计算技术研究所，
类型：发明
国别省市：
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