基于IEEE—1394总线的高速数据采集系统设计

呼明亮　车炯晖　赵君　任晓琨

基于IEEE-1394总线的高速数据采集系统设计

呼明亮，车炯晖，赵君，任晓琨

（中航工业西安航空计算技术研究所，陕西 西安 710065）

摘要：为了实现数据采集系统实时性、通用化、小型化设计，该文提出了一种基于IEEE-1394总线的高速数据采集系统设计和实现方案。硬件架构上，系统采用IEEE-1394总线专用芯片，实现了数据高速率、高可靠性传输；采用FPGA+DSP的数据处理架构，将数据采集与算法处理分开独立运行；采用FPGA静态局部重构技术，实现了不同子系统的功能配置；采用开关动态切换技术， 实现了信号采集的灵活配置和小型化设计。软件架构上，系统采用模块化设计思路，实现了不同工作模式之间的切换。实验表明该系统具备很强的数据采集与解算能力。

关键词：数据采集；IEEE-1394；静态局部重构；模式配置

中图分类号：TP336 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2014）19-4450-04

Design of a High-speed Data Collecting System Based on IEEE-1394 Bus

HU Ming-liang， CHE Jiong-hui， ZHAO Jun， REN Xiao-kun

（Xi'an Aeronautics Computing Technique Research Institute，AVIC，Xi'an 710065， China）

Abstract： In order to achieve the design of data collecting system in real-time， universal and miniaturization， this paper introduces a design and implementation of a high-speed data collecting system based on IEEE-1394 Bus. In the hardware architecture， the IEEE-1394 Bus dedicated chips are used to achieve the high-speed data acquisition and reliability transmission. By using FPGA+DSP data processing architecture， the data acquisition and processing algorithms run separately. By using the static partial reconfiguration technology， different subsystem achieves specific functional configuration. By using switch technology， the circuits of analog signals implement flexible configuration and come in pattern design. In the software architecture， a modular design concept is used to the system design， and switching between different operating modes is realized. The system has the strong advantage of data collection and solver capabilities as illustrated in the experiment.

Key words： date collection； IEEE-1394； dynamic partial reconfiguration； configuration

飞机机电管理数据采集系统目前正朝着集中解算，分布式采集和控制的方向快速发展，为了更真实、准确地反映被测对象的特性，许多测试项目转向动态参数测试。这对测试系统的实时性、可靠性、数据传输速率等指标提出了更高要求。传统串行总线数据传输速率较低、灵活性较差，无法满足数据采集动态测试要求。IEEE-1394（Fire Wire）因其高数据传输速率、高可靠性、配置灵活、易于扩展等优势，为高速数据采集系统及其子系统间的互连提供了快速方便的解决方法。IEEE-1394标准中规定的协议较为复杂，实际应用中多采用专用总线接口芯片。……