專利名稱：一種無線數(shù)傳接收設(shè)備的數(shù)據(jù)接收存儲(chǔ)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是涉及一種無線數(shù)傳接收設(shè)備的數(shù)據(jù)接收存儲(chǔ)方法。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)外設(shè)接口技術(shù)不但數(shù)據(jù)傳輸速率較低，獨(dú)占中斷、1/0地址、DMA通道等計(jì)算 機(jī)系統(tǒng)關(guān)鍵資源，容易造成資源沖突問題，而且使用時(shí)繁雜的安裝配置手續(xù)也給終端用戶 帶來了諸多不便。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明就是針對(duì)上述問題，提供一種利用USB2. 0接口技術(shù)開發(fā)計(jì)算機(jī)外設(shè)，可以 借用其差錯(cuò)控制機(jī)制減輕開發(fā)人員的負(fù)擔(dān)、獲得高速數(shù)據(jù)傳輸能力(480Mb/s)，而且可以實(shí) 現(xiàn)便捷的機(jī)箱外即插即用特性，方便終端用戶的使用。 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案，本發(fā)明包括遙測接收機(jī)、GPS接收機(jī) 和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)存系統(tǒng)構(gòu)成；遙測接收機(jī)利用天線接收經(jīng)過調(diào)制的無線電波信號(hào)，解調(diào)后形成傳 輸速率為4Mb/s的RS-422電平差分串行數(shù)據(jù)流。以幀同步字打頭的有效數(shù)據(jù)幀周期性地出 現(xiàn)在這些串行數(shù)據(jù)中。數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)存系統(tǒng)從中提取出有效的數(shù)據(jù)幀，并在幀同步字后插入利用 GPS接收機(jī)生成的本地時(shí)間信息，用于記錄該幀數(shù)據(jù)被接收到的時(shí)間，然后送給主機(jī)硬盤保 存。 本發(fā)明的有益效果 USB2. O接口芯片ISP1581在無線數(shù)傳接收設(shè)備中的應(yīng)用。ISP1581芯片與FPGA 芯片、DSP芯片相互配合，實(shí)現(xiàn)了高性能、便攜化的無線數(shù)傳接收設(shè)備。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是本發(fā)明的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖； 圖3是本發(fā)明的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)存過程的隊(duì)列結(jié)構(gòu)。
具體實(shí)施例方式
數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)存系統(tǒng)主要由FPGA模塊、DSP模塊、USB2.0接口芯片構(gòu)成，各個(gè)模塊之間的 相互關(guān)系如圖2所示。圖中，4Mb/s的串行數(shù)據(jù)輸入信號(hào)SDI已由RS-422差分電平轉(zhuǎn)換為 CMOS電平。 所述的FPGA模塊，主要的功能子模塊有位同步邏輯、幀同步邏輯、授時(shí)時(shí)鐘和譯 碼邏輯。位同步邏輯主要由數(shù)字鎖相環(huán)構(gòu)成，用于從串行數(shù)據(jù)輸入信號(hào)SDI中恢復(fù)出位時(shí) 鐘信號(hào)。所述的DSP模塊，利用同步串行口接收FPGA送來的同步串行數(shù)據(jù)，利用異步串行 口接收GPS接收機(jī)送來時(shí)間信息(用于初始化FPGA授時(shí)時(shí)鐘)，利用外部總線接口訪問 FPGA授時(shí)時(shí)鐘、外部SRAM、 ISP1581的片內(nèi)寄存器；所述的USB2. 0接口芯片ISP1581實(shí)現(xiàn)
3了 USB2. 0/1. 1物理層、協(xié)議層，完全符合USB2. 0規(guī)范，既支持高速(480Mb/s)操作，又支持 全速(12Mb/s)操作。在上電時(shí)，通過配置BUSJX)NF/DA0、M0DE1、M0DE0/DA1引腳電平可以 適應(yīng)絕大多數(shù)的微處理器接口類型。
ISP1581的初始化 在初始化過程中，首先需要設(shè)置影響ISP1581自身工作方式的一些寄存器，然后 與主機(jī)端USB系統(tǒng)配合進(jìn)行，應(yīng)答來自主機(jī)端的設(shè)備請(qǐng)求。當(dāng)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)存系統(tǒng)板作為USB2. 0 設(shè)備通過連接器連到主機(jī)USB根集線器上的一個(gè)端口時(shí)，主機(jī)便可檢測到這一連接，接著 給該端口加電，檢測設(shè)備并激活該端口 ，向USB設(shè)備發(fā)送復(fù)位信號(hào)。設(shè)備收到這一復(fù)位信 號(hào)后，即進(jìn)入缺省狀態(tài)，此后就能夠通過缺省通信通道響應(yīng)主機(jī)端送來的設(shè)備請(qǐng)求。主機(jī) 通過獲得描述符請(qǐng)求(GET_DESCRIPTOR)獲得設(shè)備端的詳細(xì)信息，通過設(shè)置地址請(qǐng)求(SET_ ADDRESS)設(shè)置設(shè)備地址，通過設(shè)置配置請(qǐng)求(SET—CONFIGURATION)選定合適的設(shè)備配置。 在設(shè)備成功響應(yīng)了這些設(shè)備請(qǐng)求之后，就可以與主機(jī)通信了 。
數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)存系統(tǒng)的工作過程 系統(tǒng)加電后，當(dāng)FPGA配置過程結(jié)束時(shí)，如果有串行數(shù)據(jù)輸入，位同步邏輯和幀同 步邏輯便啟動(dòng)同步過程。同時(shí)，DSP片內(nèi)FLASH中復(fù)位中斷服務(wù)程序c」nt0()被立即執(zhí)行， 在建立好C語言的工作環(huán)境下，它會(huì)調(diào)用主函數(shù)main()。在main()中，需要安排好一系列 有先后順序的初始化工作。其中，ISP1581的初始化過程比較復(fù)雜，需要考慮設(shè)備采用的供 電方式(這里為自供電方式)、插接主機(jī)和系統(tǒng)上電的先后次序，并需要與USB總線枚舉過 程相結(jié)合。 數(shù)據(jù)幀的接收轉(zhuǎn)存過程主要由DSP負(fù)責(zé)，DSP在外部SRAM中建立了一個(gè)數(shù)據(jù)幀的 隊(duì)列，如圖4所示。系統(tǒng)主要工作在中斷驅(qū)動(dòng)模式下，與同步串行口相關(guān)的中斷服務(wù)程序負(fù) 責(zé)建立隊(duì)列的尾部，對(duì)應(yīng)于ISP1581中斷引腳INT的中斷服務(wù)程序負(fù)責(zé)建立隊(duì)列的頭部。
數(shù)據(jù)幀的接收轉(zhuǎn)存過程 當(dāng)以幀同步字打頭的一幀數(shù)據(jù)以串行位流的形式到來時(shí)，F(xiàn)PGA產(chǎn)生的幀同步脈沖 可以直接啟動(dòng)DSP同步串行口接收數(shù)據(jù)，該同步脈沖同時(shí)以中斷方式通知DSP為一幀數(shù)據(jù) 的接收做好準(zhǔn)備。DSP接到通知后，首先檢查外部SRAM中是否有足夠的空間容納一幀數(shù)據(jù)。 如果沒有空間，則丟棄當(dāng)前數(shù)據(jù)幀(根據(jù)設(shè)計(jì)，這種情況是很少見的)；如果有空間，則為當(dāng) 前數(shù)據(jù)幀保留足夠的空間。接著在幀起始位置填寫幀同步字，讀取授時(shí)時(shí)鐘的當(dāng)前值并填 寫在幀同步字后。這樣，一個(gè)新的數(shù)據(jù)幀(圖4中數(shù)據(jù)幀F(xiàn)—N)就建立了，但是并沒有加入 到隊(duì)列中，而是要等待來自同步串行口的后繼數(shù)據(jù)嵌入該幀中后再加入到隊(duì)列中。
同步串行口的接收緩沖區(qū)在接收到若干字(由初始化時(shí)的設(shè)置決定)后，會(huì)向DSP 提出中斷請(qǐng)求。在中斷服務(wù)程序中，DSP讀取接收緩沖區(qū)中的內(nèi)容，并將其填入上述新開辟 的幀F(xiàn)_N中。在一幀數(shù)據(jù)接收完畢后，就將該幀添加到隊(duì)列的尾部，表示該幀數(shù)據(jù)已經(jīng)準(zhǔn)備 好(圖4中數(shù)據(jù)幀F(xiàn)_R)，可以通過ISP1581送給主機(jī)硬盤保存。 應(yīng)答后，能夠通過INT引腳報(bào)告給DSP， DSP就可以繼續(xù)往端點(diǎn)中填寫該幀其余數(shù) 據(jù)。 DSP在查詢到隊(duì)列中有已經(jīng)準(zhǔn)備好的數(shù)據(jù)幀存在時(shí)，就設(shè)置ISP1581的端點(diǎn)索引 寄存器(Endpoint Index Register)使其指向初始化時(shí)配置的批傳輸輸入端點(diǎn)，然后將隊(duì) 列首幀數(shù)據(jù)通過ISP1581的數(shù)據(jù)端口寄存器(Data PortRegister)填寫在端點(diǎn)緩沖區(qū)中。
4在端點(diǎn)緩沖區(qū)被填滿后，它就自動(dòng)生效。在不能填滿端點(diǎn)緩沖區(qū)的情況下，可以通過設(shè)置 控制功能寄存器(Control FunctionRegister)的VENDP位[2]強(qiáng)制該端點(diǎn)緩沖區(qū)生效。 端點(diǎn)緩沖區(qū)生效后，在USB總線上下一 IN令牌到來時(shí)，該端點(diǎn)緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)就通過USB 總線傳輸?shù)街鳈C(jī)中。主機(jī)成功接收到數(shù)據(jù)后，會(huì)給ISP1581以ACK應(yīng)答。ISP1581在得到 ACKISP1581在得到ACK應(yīng)答后，能夠通過INT引腳報(bào)告給DSP，DSP就可以繼續(xù)往端點(diǎn)中填 寫該幀其余數(shù)據(jù)。 在隊(duì)列首幀數(shù)據(jù)被成功轉(zhuǎn)移到主機(jī)后，DSP就丟棄首幀數(shù)據(jù)。如果隊(duì)列中還有數(shù)
據(jù)幀，則將次首幀作為首幀，繼續(xù)前述傳輸過程；如果沒有要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)幀，則為隊(duì)列首幀 指針HeacLPtr賦空值(NULL)，等待新的數(shù)據(jù)幀的到來。
權(quán)利要求
一種無線數(shù)傳接收設(shè)備的數(shù)據(jù)接收存儲(chǔ)方法，包括遙測接收機(jī)、GPS接收機(jī)和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)存系統(tǒng)構(gòu)成；遙測接收機(jī)利用天線接收經(jīng)過調(diào)制的無線電波信號(hào)，解調(diào)后形成傳輸速率為4Mb/s的RS-422電平差分串行數(shù)據(jù)流。以幀同步字打頭的有效數(shù)據(jù)幀周期性地出現(xiàn)在這些串行數(shù)據(jù)中。數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)存系統(tǒng)從中提取出有效的數(shù)據(jù)幀，并在幀同步字后插入利用GPS接收機(jī)生成的本地時(shí)間信息，用于記錄該幀數(shù)據(jù)被接收到的時(shí)間，然后送給主機(jī)硬盤保存。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無線數(shù)傳接收設(shè)備的數(shù)據(jù)接收存儲(chǔ)方法，其特征在于數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)存系統(tǒng)主要由FPGA模塊、DSP模塊、USB2. 0接口芯片構(gòu)成。
全文摘要
本發(fā)明是涉及一種無線數(shù)傳接收設(shè)備的數(shù)據(jù)接收存儲(chǔ)方法。本發(fā)明就是提供一種利用USB2.0接口技術(shù)開發(fā)計(jì)算機(jī)外設(shè)，可以借用其差錯(cuò)控制機(jī)制減輕開發(fā)人員的負(fù)擔(dān)、獲得高速數(shù)據(jù)傳輸能力的數(shù)據(jù)接收存儲(chǔ)方法。本發(fā)明包括遙測接收機(jī)、GPS接收機(jī)和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)存系統(tǒng)構(gòu)成；遙測接收機(jī)利用天線接收經(jīng)過調(diào)制的無線電波信號(hào)，解調(diào)后形成傳輸速率為4Mb/s的RS-422電平差分串行數(shù)據(jù)流。以幀同步字打頭的有效數(shù)據(jù)幀周期性地出現(xiàn)在這些串行數(shù)據(jù)中。數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)存系統(tǒng)從中提取出有效的數(shù)據(jù)幀，并在幀同步字后插入利用GPS接收機(jī)生成的本地時(shí)間信息，用于記錄該幀數(shù)據(jù)被接收到的時(shí)間，然后送給主機(jī)硬盤保存。
文檔編號(hào)G06F13/38GK101741510SQ200810228660
公開日2010年6月16日 申請(qǐng)日期2008年11月10日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月10日
發(fā)明者王雪 申請(qǐng)人:王雪