一种具有实时数据存储功能的车载显示终端及方法
【技术领域】
[0001]本发明属于车载显示终端领域，特别是一种具有实时数据存储功能的车载显示终端及方法。
【背景技术】
[0002]车载显示终端是指安装在移动机械、船舶、矿山、井下等工业场合进行人机交互的重要手段:它通过CAN、串口、网络等现场总线与车载控制器、传感器、HMI等设备互联，解析总线信息，将现场设备状态信息通过LCD显示屏，以友好的人机界面显示出来；通过按键、触摸屏等形式接收操作人员命令，将指令通过总线传送出去，通过控制器等设备驱动现场执行机构动作，完成控制功能。
[0003]随着工业大生产的深入，显示终端不仅仅要求具有状态显示功能，而且要求能够实时存储总线数据，方便操作人员分析设备运行参数，制定最佳控制策略，提高生产效率，当发生故障时，也能在第一时间定位故障点，分析故障发生原因，规避类似情况的再发生。现有的车载显示终端只有一个大容量Nand Flash存储器，操作系统、用户应用程序以及数据保存功能都是通过写数据至NAND中实现的。NAND存储器读写次数有限，频繁的读写操作容易导致坏块增多，造成关键数据丢失，引起操作系统崩溃，甚至造成存储元器件的损毁。并且现有的显示终端没有延时关断功能，断电瞬间即停止工作，无法保存断电时的系统数据，对定位系统故障原因尤为不利。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种具有实时数据存储功能的车载显示终端及方法。
[0005]实现本发明的技术解决方案为:一种具有实时数据存储功能的车载显示终端，包括主处理器模块、存储模块、电源转换模块、总线通信模块、信号采信模块、显示驱动模块和人机交互模块，所述存储模块、电源转换模块、总线通信模块、信号采信模块、显示驱动模块和人机交互模块均与主处理器模块相连，其中存储模块用于存储数据和信息，电源转换模块用于为整个终端提供电源，并可以在主处理器模块的控制下关断，总线通信模块用于提供通信接口，信号采信模块将采集到的外界信息传输给主处理器模块，显示驱动模块在主处理器模块的控制下工作，用于驱动显示装置。
[0006]一种基于上述车载显示终端的实时数据存储方法，具体为:正常工作时显示终端将需要保存的数据先写入数据缓存模块中，数据写满后再写入数据存储模块中；当显示终端断电时，主处理器模块控制电源转换模块继续工作，将数据写入数据缓存模块或数据存储模块后控制电源转换模块停止工作，显示终端关断，完成断电时的数据存储。
[0007]本发明与现有的技术相比，其显著优点为:1)本发明采用多种存储介质，扩展了存储容量，同时能够在不影响操作系统安全性的前提下完成运行时数据存储；2)本发明的车载显示终端在断电后，能够通过延时关断的方式完成断电数据存储，有效的保存了数据；3)本发明能显著提高显示终端的使用寿命，方便用户随时查找分析系统设备运行状态参数，定位系统故障点，完善控制策略，提高生产效率；4)本发明的车载显示终端结构简单，便于推广实施。
[0008]下面结合附图对本发明作进一步详细描述。
【附图说明】
[0009]图1是本发明的车载显示终端的原理框图。
[0010]图2是本发明的车载显示终端延时关断原理简图。
【具体实施方式】
[0011]结合图1、图2，本发明的一种具有实时数据存储功能的车载显示终端，包括主处理器模块1、存储模块2、电源转换模块3、总线通信模块4、信号采信模块5、显示驱动模块6和人机交互模块7，所述存储模块2、电源转换模块3、总线通信模块4、信号采信模块5、显示驱动模块6和人机交互模块7均与主处理器模块I相连，其中存储模块2用于存储数据和信息，电源转换模块3用于为整个终端提供电源，并可以在主处理器模块I的控制下关断，总线通信模块4用于提供通信接口，信号采信模块5将采集到的外界信息传输给主处理器模块1，显示驱动模块6在主处理器模块I的控制下工作，用于驱动显示装置。
[0012]所述存储模块2包括程序存储模块2-1、数据缓存模块2-2和数据存储模块2_3，所述程序存储模块2-1用于存储操作系统、用户应用程序、用户配置信息以及其它不需要频繁修改的数据；数据缓存模块2-2用于暂时存储运行过程中需要实时存储的数据；数据存储模块2-3用于存储历史数据。
[0013]所述程序存储模块2-1为NAND存储器，数据缓存模块2_2为FRAM铁电存储器，数据存储模块2-3为EMMC存储器。
[0014]优选的，所述程序存储模块2-1为256MB NAND存储器，数据缓存模块2-2为IMBFRAM存储器，数据存储模块2-3为16GB EMMC存储器。
[0015]所述主处理器模块I为Freesclae公司的1.MX6处理器。
[0016]所述电源转换模块3包括初级电源转换芯片Ul、第一电阻Rl、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第一二极管V1、第二二极管V2、第一 NMOS管D1、第二 NMOS管D3和第一 PMOS管D2，所述第一电阻Rl与第二电阻R2相连，二者的接头处作为显示终端的VCC_0N接口，该接口与点火开关相连，第二电阻R2的另一端通过第三电阻R3接地，第二电阻R2的另一端还与第二 NMOS管D3的G极相连，第二 NMOS管D3的S极接地，第二 NMOS管D3的D极与主处理器模块I的GP10_00引脚相连，第二 NMOS管D3的D极还通过第四电阻R4与终端的VDD_3V3电平相连；第一电阻Rl的另一端接第二二极管V2的正极，第二二极管V2的负极接初级电源转换芯片Ul的使能引脚EN，初级电源转换芯片Ul的使能引脚EN同时通过第八电阻R8接地，初级电源转换芯片Ul的输入引脚VIN通过第一电容Cl接地，输入引脚VIN同时作为显示终端的VCC接口接车载蓄电池；第二二极管V2的负极同时与第一二极管Vl的负极相连，第一二极管Vl的正极接第一 PMOS管D2的D极，第一 PMOS管D2的S极通过第六电阻R6接VCC接口，第六电阻R6的另一端接第五电阻R5，第五电阻R5的另一端与第一 PMOS管D2的G极相连，第一 PMOS管D2的G极同时与第一 NMOS管Dl的D极相连，第一 NMOS管Dl的S极接地，第一 NMOS管Dl的G极通过第七电阻R7接地，第一 NMOS管Dl的G极同时与主处理器模块I的GP10_01引脚相连。
[0017]所述初级电源转换芯片Ul的型号为TI公司的TPS54560芯片，或者其它使能引脚为高电平的电源转换芯片。
[0018]一种基于上述车载显示终端的实时数据存储方法，具体为:正常工作时显示终端将需要保存的数据先写入数据缓存模块2-2中，数据写满后再写入数据存储模块2-3中；当显示终端断电时，主处理器模块I控制电源转换模块3继续工作，将数据写入数据缓存模块
2-2或数据存储模块2-3后控制电源转换模块3停止工作，显示终端关断，完成断电时的数据存储。
[0019]本发明的具有实时数据存储功能的车载显示终端中，用户可以通过调用API接口函数，完成对关键参数的实时存储功能。所述的实时数据存储功能包括显示终端工作时的数据存储功能以及断电时的数据存储功能。
[0020]本发明选用1.MX6处理器搭建主处理器模块1，选用FRAM作为数据缓存2-2空间，EMMC作为数据存储2-3空间。正常工作时显示终端将需要保存的数据先写入FRAM中，数据写满后再整块写入EMMC中。显示终端断电时，处理器控制电源转换模块3继续工作，待数据写入FRAM或EMMC后控制电源转换模块3停止工作，显示终端关断，完成断电时的数据存储。
[0021]本发明的实时数据存储是通过以下电路实现的，显示终端的VCC_0N接点火开关，VCC_0N通过电阻R1、二极管V2接电源转换模块3的初级电源转换芯片Ul的EN使能引脚。VCC_0N通过电阻R2、R3接NMOS管D3的G极。D3的S极接地，D极通过电阻R4连接电源转换模块3的VDD_3V3电平，D3的D引脚连接处理器的GP1输入引脚。处理器的GP1输出引脚连接NMOS管Dl的G极，G极通过电阻Rl接地，Dl的S极接地，D极接PMOS管D2的G极。D2的G极、S极分别通过电阻R5、R6接VCC，VCC接车载蓄电池。D2的D极通过二极管Vl接U