基于ISA总线的高码速率大容量遥测数据存储器地研究.pdfVIP

基于ISA总线的高码速率大容量遥测数据 存储器的研究 王永建 周廷显 (哈尔滨工业大学 哈尔滨15000|) 擒要；本文介绍了基于ISA(Indusu3,Standard Ard岫)总线的高码速率大容量遥测 数据存赭器的研究。以前．在航天飞行器进行发射前后进行参数测试时，～般都使用体积 庞大的磁带作为存储设备。而作为计算帆存储设备的硬盘，具有体积小、存储容量大的优 点，本系统拟采用硬盘作为作为存储设备且遥测数据在存储数据时采用脱线工作方式，我 们设计了该存储器和计算机的接口眨实现了对硬盘传输数据的NO(Program bp眦Output)方 式的编程． 关键词：ISA总线，硬盘存储，pIo传输模式，脱线工f乍方式 1．蔫言 本课题是遥测系统中的重要组成部分．高码速率遥溅数据存储器是卫星以及核爆炸等 遥测系统中所必不可少的．由于新型导弹、航天设备试验遥测参数曲增加．对码速率和存 储容量的要求越来越高．而且在某些场合要求存储设备的体积小、重量轻，因此提出了本 系统的研究，以硬盘代替礁带。对于这个问题，许多人提出了自己的方案，像内存映射方 案和单片机管理硬盘方案等等。以上的这些方案均不能满足现在遥测系统的要求，而本系 统提出了硬盘的脱线工作方式，即使用一个硬盘既当作主机的从盘，又当作遥测数据的存 储器的方式．当遥测设备要存储数据时，则该硬盘一直工作，计算机主盘干自己的工作。 而当计算机要处理遥测数据时．则把该硬盘当作主机的从盘使用。这样可大大提高遥测数 据的存储速度，因此本系统的提出有着深刻的现实意义。 2．两种对该阁匿的解决方案 2．1内存映射方案 这种方案的提出是以CAMCA接口为依托的。以往就该问题的方案，其过程都是将缓 RandamAc∞ss 冲存储器SRAM(Stauc Memory．)作为微机的内存．其数据首先传输给缓存一 然后再由缓存写入硬盘。在每次缓存写入硬盘的过程中．均以微机内存怍为中介．在该方 案中．省略了这一中介．直接将数据由缓存写入硬盘。 内存映射方案是指：苴接将缓冲存储器SRAM扩展为微机的内存，使其一方面能破遥 ．-84． 测数据写入另一方面能被微机作为内存读出。SRAM波写满后，数据就直接由缓冲存储器 写往微机的硬盘。 该方案的缺点是：数据存储速度慢，存储速率不超过5Mbps，且存储数据控制不方便。’ 2．2遥测数据专门硬盘方案 有人提出了利用硬盘存储遥测数据，数据受到单片机的控制．数据由内存通过ISA总线存 入硬盘。此时，硬盘当作专门的遥测数据的存绪器．硬盘受单片机的控制。该方案的设汁 简化了遥测数据的存储使数据存储速率提高了许多，但该方案同时也有另外一个问题：对 数据的处理很不方便．因为硬盘不受系统主机的控制．这样在采集完数据后，还必顽接到 PC机上进行处理，这在航天应用很不方便且其数据存储速度受到[SA总线瓶颈的限制。 3．本系统的总体设计方案 鉴于以上两种方案的不足，本系统拟采用硬盘作为遥测数据存储设备，在遥测数据的 存储中，硬盘采用脱线工作方式。所谓脱线工作方式，是指一方面在没有遥测数据存渚请 求时，它作为主机的从盘；而当有遥测数据存储请求时，则让谖存储盘只和遥测数据存储 部分打交道，而不影响主机的工作．主机只是在必要的时候向硬盘传送一些参数以保证数 据的准确存储，这可以通过响应中断来完成。在遥测数据存储完毕后，则该硬盘又成为主 机的从盘．主机可以很方便地访闻该硬盘并对其进行数据处理。由于在本系统中遥测数据 不经过内存直接存入硬盘，因此可大大提高数据的存储速度，数据存储速度理沦上可以达 lGB硬盘其平均写盘速度以 到所选硬盘的平均写盘速度。而现在QUANTUM火球5代5 高达16．7MB／s，因此该方案可大大提高遥测数据的存储速度。 图一系统总体框图 系统总体框图如图一所示，计算机为工业应用提供ISA工业标准总线．为用户提供一