一种高速数据采集系统的制作方法
【专利摘要】一种高速数据采集系统，其特征在于，该系统包括数据采集模块、FPGA主控模块、转换模块及SATA硬盘，数据采集模块用于实时采集监控场景数据，该数据采集模块与FPGA主控模块连接，FPGA主控模块用于存储数据采集模块采集的数据及与SATA硬盘进行通信，该FPGA主控模块通过转换模块与SATA硬盘连接。数据采集模块包括图像采集子模块、图形压缩编码子模块和通信控制子模块，FPGA主控模块包括数据缓存子模块、功能交互子模块和通信子模块，转换模块用于连通FPGA主控模块与SATA硬盘，其选用ARC?772桥接芯片。本发明的高速数据采集系统使用SATA硬盘作为存储介质，其存储容量大；本发明的高速数据采集系统采用ARC?772桥接芯片作为转换模块，对于SATA硬盘理论存取速度可达200MB/s,可大大提高系统的传输速度。
【专利说明】
一种高速数据采集系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及计算机硬件，特别涉及一种高速数据采集系统。
【【背景技术】】
[0002]高速和海量是目前数据采集系统的发展方向，随着技术的进步，数据采样器件的性能已经有了很大的提高，并逐渐得到广泛应用。大到空间科学实验，小至区域视频监控，都能够实现对数据的高速采集和AD转换。在数据传输方面，理论数据达5Gb/s的PC1-E2.0总线规范已于2006年发布，因此，制约系统性能唯一的瓶颈便是存储。
[0003]经济性是存储介质选择时的主要指标。在早起，通常采用磁带作为海量存储的载体。IDE硬盘因其容量大，控制方便等优点，是目前数据采集系统普遍采用的存储介质。近年来，随着SATA硬盘的普及，其成本逐渐下降，容量上TB的硬盘已经很少采用IDE接口。因此，如何充分的发挥SATA硬盘的性能和成本优势，设计容量更大，速度更快，性能更稳定的数据采集系统，既具有技术价值，也具有很强的实用性。
【
【发明内容】
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[0004]本发明旨在解决上述问题，而提供一种容量更大、速度更快、性能更稳定的高速数据采集系统。
[0005]为实现上述目的，本发明提供了一种高速数据采集系统，其特征在于，该系统包括数据采集模块、FPGA主控模块、转换模块及SATA硬盘，所述数据采集模块用于实时采集监控场景数据，该数据采集模块与所述FPGA主控模块连接，所述FPGA主控模块用于存储所述数据采集模块采集的数据及与所述SATA硬盘进行通信，该FPGA主控模块通过所述转换模块与所述SATA硬盘连接。
[0006]所述数据采集模块包括图像采集子模块、图形压缩编码子模块和通信控制子模块，所述图像采集子模块用于实时采集监控场景数据，所述图形压缩编码子模块与所述图像采集子模块连接，其用于将所述图像采集子模块采集的数据进行压缩编码;所述通信控制子模块与所述图像采集子模块连接，其用于与所述FPGA主控模块进行通信，向所述FPGA主控模块发送压缩编码后的数据信息。
[0007]所述FPGA主控模块包括数据缓存子模块、功能交互子模块和通信子模块，所述数据缓存子模块与所述数据采集模块的通信控制子模块连接，其用于将所述数据采集模块发送的数据信息进行存储，所述功能交互子模块与数据采集模块及SATA硬盘连接，其用于根据所述数据采集模块及SATA硬盘的工作状态而决定存储命令的发送;所述通信子模块用于使所述FPGA主控模块与所述SATA硬盘进行数据通信。
[0008]所述转换模块用于连通所述FPGA主控模块与所述SATA硬盘，其选用ARC-772桥接芯片。
[0009]本发明的有意贡献在于，其有效解决了上述问题。本发明采用ARC-772桥接芯片作为作为转换模块，对于SATA硬盘理论存取速度可达200MB/s,因而可大大提高系统的传输速度。由于本发明采用SATA硬盘作为存储介质，因而可大大提高系统的存储容量。本发明的高速数据采集系统具有容量大、速度快、性能稳定等特点，具有很强的实用性，宜大力推广。
【【附图说明】】
[0010]图1是本发明的结构框图。
[0011 ]图2是本发明的数据采集模块的结构框图。
[0012]图3是本发明的FPGA主控模块的结构框图。
【【具体实施方式】】
[0013]下列实施例是对本发明的进一步解释和补充，对本发明不构成任何限制。
[0014]如图1?图3所示，本发明的高速数据采集系统包括数据采集模块1、FPGA主控模块
2、转换模块3及SATA硬盘4。所述数据采集模块I与所述FPGA主控模块2连接，所述FPGA主控模块2与所述转换模块3连接，所述转换模块3与所述SATA硬盘4连接。
[0015]具体的，所述数据采集模块I包括图像采集子模块11、图形压缩编码子模块12和通信控制子模块13。所述图像采集子模块11为光电转换传感器，其可为CMOS或CCD。对于具有较高像素要求的场所，所述图像采集子模块11可选用CMOS型的光电转换传感器。为更好的适应应用场所，所述图像采集子模块11可优选CCD型的光电转换传感器。所述图形压缩编码子模块12选用具有较高运算能力的专用编码芯片，以满足实时海量数据的采集需求。所述图像压缩编码子模块与所述图像采集子模块11连接，其用于将所述图像采集子模块11采集的监控场景数据进行压缩编码。所述通信控制子模块13用于与所述FPGA主控模块2进行交互，其工作时向所述FPGA主控模块2发出通知及向所述FPGA主控模块2发送压缩编码后的数据信息，并可接收所述FPGA主控模块2发出的控制信号，响应由所述FPGA主控模块2发出的改变采样精度等控制信号。
[0016]所述FPGA主控模块2包括数据缓存子模块21、功能交互子模块22和通信子模块23。所述数据缓存子模块21与所述数据采集模块I的通信控制子模块13连接，其用于接收由所述数据采集模块I发送的经压缩编码后的数据信息，并将数据信息分成两份进行存储，读取时同时读出并合并，从而实现2倍的存取速度。所述功能交互子模块22用于根据所述数据采集模块I和所述SATA硬盘4的工作状态而决定存储命令的发送。当系统发生拥堵时，所述功能交互子模块22可向所述数据采集模块I发出相应的控制信号，使所述数据采集模块I减小采样频率、降低图像精度等。所述通信子模块23用于使所述转换模块3与所述FPGA主控模块2进行通信连接。所述通信子模块23可选用公知的通信模块。
[0017]所述转换模块3用于连通所述FPGA主控模块2与所述SATA硬盘4。本实施例中，所述转换模块3选用台湾信亿科技出品的ARC-772桥接芯片，其可方便实现SATA TO IDE。该转换模块3符合SATA2.0版本规范，支持ATA/ATAPI P1模式O到4以及UDMA 16.7MB/s到UDMA200MB/S，其可提高兼容性和系统稳定性，并且具有热插拔功能，具有TQFP及LQFP两种封装模式，很容易实现SATA TO IDE0
[0018]所述SATA硬盘4可选用公知的SATA硬盘4。
[0019]籍此，便形成了本发明的高速数据采集系统。当所述SATA硬盘4准备好进行数据传输时，所述SATA硬盘4通过所述转换模块3向所述FPGA主控模块2发出数据请求信号，并等待所述FPGA主控模块2的响应。当所述FPGA主控模块2检测到请求信号时，所述FPGA主控模块2发出相应信号，开始数据传输。本发明采用ARC-772桥接芯片作为转换模块3，对于SATA硬盘4理论存取速度可达200MB/S，因而可大大提高系统的传输速度。由于本发明采用SATA硬盘4作为存储介质，因而可大大提高系统的存储容量。
[0020]尽管通过以上实施例对本发明进行了揭示，但是本发明的范围并不局限于此，在不偏离本发明构思的条件下，以上各构件可用所属技术领域人员了解的相似或等同元件来替换。
【主权项】
1.一种高速数据采集系统，其特征在于，该系统包括数据采集模块(I)、FPGA主控模块(2)、转换模块(3)及SATA硬盘(4)，所述数据采集模块(I)用于实时采集监控场景数据，该数据采集模块(I)与所述FPGA主控模块(2)连接，所述FPGA主控模块(2)用于存储所述数据采集模块(I)采集的数据及与所述SATA硬盘(4)进行通信，该FPGA主控模块(2)通过所述转换模块(3)与所述SATA硬盘(4)连接。2.如权利要求1所述的高速数据采集系统，其特征在于，所述数据采集模块(I)包括图像采集子模块(11)、图形压缩编码子模块(12)和通信控制子模块(13)，所述图像采集子模块(11)用于实时采集监控场景数据，所述图形压缩编码子模块(12)与所述图像采集子模块(11)连接，其用于将所述图像采集子模块(11)采集的数据进行压缩编码;所述通信控制子模块(13)与所述图像采集子模块(11)连接，其用于与所述FPGA主控模块(2)进行通信，向所述FPGA主控模块(2)发送压缩编码后的数据信息。3.如权利要求2所述的高速数据采集系统，其特征在于，所述FPGA主控模块(2)包括数据缓存子模块(21)、功能交互子模块(22)和通信子模块(23)，所述数据缓存子模块(21)与所述数据采集模块(I)的通信控制子模块(13)连接，其用于将所述数据采集模块(I)发送的数据信息进行存储，所述功能交互子模块(22)与数据采集模块(I)及SATA硬盘(4)连接，其用于根据所述数据采集模块(I)及SATA硬盘(4)的工作状态而决定存储命令的发送;所述通信子模块(23)用于使所述FPGA主控模块(2)与所述SATA硬盘(4)进行数据通信。4.如权利要求3所述的高速数据采集系统，其特征在于，所述转换模块(3)用于连通所述FPGA主控模块(2)与所述SATA硬盘(4)，其选用ARC-772桥接芯片。
【文档编号】H04N7/18GK106027992SQ201610546372
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年7月12日
【发明人】邹汪平
【申请人】池州职业技术学院