数据采集系统并行存储的实现.pdf

高新技术 数据采集系统并行存储的实现 詹艳艳 (沈阳理工大学信息科学与工程学院 辽宁沈阳 I 1 0I68) 摘要：本文讨论了基于IDE硬盘的高速数据存储技术．试数据采集系统能够同时对I2路模拟信号进行采集。并能够以较高的连丰进行 并行存储．具有存储量大．存储速牟快．数据格式便于后续处理等伲点。 关键词：高速数据并行存储 1DE硬盘FAT32格式 中图分类号：TN919 文献标识码：A 文章编号：1672--3791(2009)02(a)--0006-02 在现代工业生产、控制和科学研究中， 面影响。另一种则是DMA模式，这种模式个部分：硬盘分区表(MBR)．硬盘BIOS表 对各种现场数据进行采集，传输、处理已 不需要CPU来控制数据传输，而是由主板 是必不可少的组成部分。通常，在数据采集 芯片组中的DMA控制器来管理，这样硬盘四个部分在硬盘上依次排列，分区表包含 的应用开发中，为了便于进行事后的数据处 与内存可以直接进行数据交换无需动用 硬盘的分区内容，BPB表则含有硬盘的一 些基本信息。 理和分析。以及为了存档，需要实时地把采 CPU的计算能力，因此DMA模式可以节省 集到的数据存储到介质中，当采样率不太 大量的资源、使CPU能够专注于程序执行 操作系统或者应用程序欲将数据写入 高，路数较少时，要做到这一点是没有问题 与各类数据计算，当然系统性能也就得以 一个磁盘文件时，必须在磁盘上找到可以 的。但是当采样率较高、路数较多时，进行 有效提高。 使用的未用扇区，反过来要将数据从磁盘 高速数据采集与实时存储将会成为一个比 PIO共有O～4五种模式，数据传输速率文件中读出来，也要在磁盘上找到已经存 储了相应数据的有关扇区。要查找扇防必 较棘手的难题。在我们开发的数据采集系 从3．3MB／s到16．6MB／s，在ATA—l、ATA一 须知道扇区的地址，文件分配表FAT就是 统中．以硬盘作为存储介质，利用FPGA对2规格中得到大量采用IDMA则有Single Word Word 硬盘进行控制，实现了数据采集并进行高速 O／l／2与Multi0／I／2共六种记录扇区地址的。硬盘采用了将扇区分组 存储。系统整体框图如图l所示。 模式，传输速率从2．1MB／s到16．6MB／s不管理的方法，分组的过程称作扇区分簇。 0-UltraDMA 该系统以FAT32分区格式存储数据，等，而UltraDMA 6的传输 当需要在磁盘上建立一个新文件时．首先 在12路A／D以在192kHz的采样频率条件速率从16．6MB／s到133MB／s。本系统是顺序检索FAT表，找到第一个可用簇，可 下实现数据采集存储，它具有以下特点：(1)基于ATA一4标准设计的，使用I／02数据 I 该簇作为起始簇，写入文件目录表FDT的 以采用PO模式对两块硬盘进行块操作来 传输方式I”。 进行写盘，可以有较高的存盘