一种无线数传接收设备的数据接收存储方法技术

本发明专利技术是涉及一种无线数传接收设备的数据接收存储方法。本发明专利技术就是提供一种利用ＵＳＢ２．０接口技术开发计算机外设，可以借用其差错控制机制减轻开发人员的负担、获得高速数据传输能力的数据接收存储方法。本发明专利技术包括遥测接收机、ＧＰＳ接收机和数据转存系统构成；遥测接收机利用天线接收经过调制的无线电波信号，解调后形成传输速率为４Ｍｂ／ｓ的ＲＳ－４２２电平差分串行数据流。以帧同步字打头的有效数据帧周期性地出现在这些串行数据中。数据转存系统从中提取出有效的数据帧，并在帧同步字后插入利用ＧＰＳ接收机生成的本地时间信息，用于记录该帧数据被接收到的时间，然后送给主机硬盘保存。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是涉及。
技术介绍
传统外设接口技术不但数据传输速率较低，独占中断、1/0地址、DMA通道等计算 机系统关键资源，容易造成资源冲突问题，而且使用时繁杂的安装配置手续也给终端用户 带来了诸多不便。
技术实现思路
本专利技术就是针对上述问题，提供一种利用USB2. 0接口技术开发计算机外设，可以 借用其差错控制机制减轻开发人员的负担、获得高速数据传输能力(480Mb/s)，而且可以实 现便捷的机箱外即插即用特性，方便终端用户的使用。 为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案，本专利技术包括遥测接收机、GPS接收机 和数据转存系统构成；遥测接收机利用天线接收经过调制的无线电波信号，解调后形成传 输速率为4Mb/s的RS-422电平差分串行数据流。以帧同步字打头的有效数据帧周期性地出 现在这些串行数据中。数据转存系统从中提取出有效的数据帧，并在帧同步字后插入利用 GPS接收机生成的本地时间信息，用于记录该帧数据被接收到的时间，然后送给主机硬盘保 存。 本专利技术的有益效果 USB2. O接口芯片ISP1581在无线数传接收设备中的应用。ISP1581芯片与FPGA 芯片、DSP芯片相互配合，实现了高性能、便携化的无线数传接收设备。附图说明 图1是本专利技术的结构示意图； 图2是本专利技术的数据转换系统的结构框图； 图3是本专利技术的数据转存过程的队列结构。具体实施例方式数据转存系统主要由FPGA模块、DSP模块、USB2.0接口芯片构成，各个模块之间的 相互关系如图2所示。图中，4Mb/s的串行数据输入信号SDI已由RS-422差分电平转换为 CMOS电平。 所述的FPGA模块，主要的功能子模块有位同步逻辑、帧同步逻辑、授时时钟和译 码逻辑。位同步逻辑主要由数字锁相环构成，用于从串行数据输入信号SDI中恢复出位时 钟信号。所述的DSP模块，利用同步串行口接收FPGA送来的同步串行数据，利用异步串行 口接收GPS接收机送来时间信息(用于初始化FPGA授时时钟)，利用外部总线接口访问 FPGA授时时钟、外部SRAM、 ISP1581的片内寄存器；所述的USB2. 0接口芯片ISP1581实现3了 USB2. 0/1. 1物理层、协议层，完全符合USB2. 0规范，既支持高速(480Mb/s)操作，又支持 全速(12Mb/s)操作。在上电时，通过配置BUSJX)NF/DA0、M0DE1、M0DE0/DA1引脚电平可以 适应绝大多数的微处理器接口类型。 ISP1581的初始化 在初始化过程中，首先需要设置影响ISP1581自身工作方式的一些寄存器，然后 与主机端USB系统配合进行，应答来自主机端的设备请求。当数据转存系统板作为USB2. 0 设备通过连接器连到主机USB根集线器上的一个端口时，主机便可检测到这一连接，接着 给该端口加电，检测设备并激活该端口 ，向USB设备发送复位信号。设备收到这一复位信 号后，即进入缺省状态，此后就能够通过缺省通信通道响应主机端送来的设备请求。主机 通过获得描述符请求(GET_DESCRIPTOR)获得设备端的详细信息，通过设置地址请求(SET_ ADDRESS)设置设备地址，通过设置配置请求(SET—CONFIGURATION)选定合适的设备配置。 在设备成功响应了这些设备请求之后，就可以与主机通信了 。 数据转存系统的工作过程 系统加电后，当FPGA配置过程结束时，如果有串行数据输入，位同步逻辑和帧同 步逻辑便启动同步过程。同时，DSP片内FLASH中复位中断服务程序c」nt0()被立即执行， 在建立好C语言的工作环境下，它会调用主函数main()。在main()中，需要安排好一系列 有先后顺序的初始化工作。其中，ISP1581的初始化过程比较复杂，需要考虑设备采用的供 电方式(这里为自供电方式)、插接主机和系统上电的先后次序，并需要与USB总线枚举过 程相结合。 数据帧的接收转存过程主要由DSP负责，DSP在外部SRAM中建立了一个数据帧的 队列，如图4所示。系统主要工作在中断驱动模式下，与同步串行口相关的中断服务程序负 责建立队列的尾部，对应于ISP1581中断引脚INT的中断服务程序负责建立队列的头部。 数据帧的接收转存过程 当以帧同步字打头的一帧数据以串行位流的形式到来时，FPGA产生的帧同步脉冲 可以直接启动DSP同步串行口接收数据，该同步脉冲同时以中断方式通知DSP为一帧数据 的接收做好准备。DSP接到通知后，首先检查外部SRAM中是否有足够的空间容纳一帧数据。 如果没有空间，则丢弃当前数据帧(根据设计，这种情况是很少见的)；如果有空间，则为当 前数据帧保留足够的空间。接着在帧起始位置填写帧同步字，读取授时时钟的当前值并填 写在帧同步字后。这样，一个新的数据帧(图4中数据帧F—N)就建立了，但是并没有加入 到队列中，而是要等待来自同步串行口的后继数据嵌入该帧中后再加入到队列中。 同步串行口的接收缓冲区在接收到若干字(由初始化时的设置决定)后，会向DSP 提出中断请求。在中断服务程序中，DSP读取接收缓冲区中的内容，并将其填入上述新开辟 的帧F_N中。在一帧数据接收完毕后，就将该帧添加到队列的尾部，表示该帧数据已经准备 好(图4中数据帧F_R)，可以通过ISP1581送给主机硬盘保存。 应答后，能够通过INT引脚报告给DSP， DSP就可以继续往端点中填写该帧其余数 据。 DSP在查询到队列中有已经准备好的数据帧存在时，就设置ISP1581的端点索引 寄存器(Endpoint Index Register)使其指向初始化时配置的批传输输入端点，然后将队 列首帧数据通过ISP1581的数据端口寄存器(Data PortRegister)填写在端点缓冲区中。4在端点缓冲区被填满后，它就自动生效。在不能填满端点缓冲区的情况下，可以通过设置 控制功能寄存器(Control FunctionRegister)的VENDP位[2]强制该端点缓冲区生效。 端点缓冲区生效后，在USB总线上下一 IN令牌到来时，该端点缓冲区中的数据就通过USB 总线传输到主机中。主机成功接收到数据后，会给ISP1581以ACK应答。ISP1581在得到 ACKISP1581在得到ACK应答后，能够通过INT引脚报告给DSP，DSP就可以继续往端点中填 写该帧其余数据。 在队列首帧数据被成功转移到主机后，DSP就丢弃首帧数据。如果队列中还有数据帧，则将次首帧作为首帧，继续前述传输过程；如果没有要传输的数据帧，则为队列首帧 指针HeacLPtr赋空值(NULL)，等待新的数据帧的到来。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无线数传接收设备的数据接收存储方法，包括遥测接收机、ＧＰＳ接收机和数据转存系统构成；遥测接收机利用天线接收经过调制的无线电波信号，解调后形成传输速率为４Ｍｂ／ｓ的ＲＳ－４２２电平差分串行数据流。以帧同步字打头的有效数据帧周期性地出现在这些串行数据中。数据转存系统从中提取出有效的数据帧，并在帧同步字后插入利用ＧＰＳ接收机生成的本地时间信息，用于记录该帧数据被接收到的时间，然后送给主机硬盘保存。

【技术特征摘要】
一种无线数传接收设备的数据接收存储方法，包括遥测接收机、GPS接收机和数据转存系统构成；遥测接收机利用天线接收经过调制的无线电波信号，解调后形成传输速率为4Mb/s的RS-422电平差分串行数据流。以帧同步字打头的有效数据帧周期性地出现在这些串行数据中。数据转存系统从中提...

【专利技术属性】
技术研发人员：王雪，
申请(专利权)人：王雪，
类型：发明
国别省市：89[中国|沈阳]