专利名称：一种数据流采集装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及测试技术，特别涉及一种数据流采集装置。
背景技术：
随着技术的发展和生活水平的不断提高，当今社会已经成为一个信息化的社会。人们越来越频繁地使用着现代信息电子设备处理各种信息流、数据流来满足人们不断增长的各种需求。对各种信息电子设备的研究、开发过程也进一步要求缩短研发、测试的时间，保证研发的质量，尽快得到稳定可靠的产品。为了达到以上的目的，需要能够对各种信息电子设备内部的数据流进行采集分析，帮助定位和解决产品开发过程中的问题。
现有通常使用的数据流采集装置的技术方案，是在电路中设计芯片控制电路控制各种大容量随机存储器(RAM，Random Access Memory)芯片，利用通用控制芯片配合进行数据流采集。
如图1所示，为一个通常的数据流采集装置100结构示意图，其中包括通用控制芯片101、数据处理和RAM芯片控制电路102和大容量RAM芯片103，其中通用控制芯片101可以选择例如中央处理单元(CPU，CentralProcessing Unit)、数字信号处理器(DSP，Digital Signal Processor)、单片机等，大容量RAM芯片103根据性能和要求，可以但不限于使用动态随机存取存储器(DRAM，Dynamic Random Access Memory)、静态随机存取存储器(SRAM，Static Random Access Memory)或闪存(FLASH，Flash Memory)。
该装置的工作过程为通用控制芯片101控制从若干路测试数据流(1-n)中选择一路进行采集，例如数据流1，向数据处理和RAM芯片控制电路102下发采集命令；其中，数据流直接通过硬件信号连线输入到数据采集预处理电路中，数据采集预处理电路就是将数据流转换成内部需要的数据格式的电路。
通用控制芯片101可以通过和芯片控制电路102之间的接口电路(通用控制芯片接口电路1021)来选择要采集的数据流，下发的采集命令中一般是通过一个控制字来指明选中的数据流，而RAM读写控制信号选择电路1022再从多个中选择1个。
数据处理和RAM芯片控制电路102采集选中的一路数据流，并根据不同的要求将测试数据流进行缓存、组帧等其它处理，再将这些测试数据写入大容量RAM芯片103；各种不同要求也是通过控制字来设置，具体的控制字可以在应用实现时来设计，例如可以有待采样数据流的数据位宽、需要采集的样点数目、样点数据在RAM中的存储格式等。
采集数据流的测试数据容量完成后，通用控制芯片101将存储在大容量RAM芯片内的数据读出再转存到相连接的计算机上，由计算机对采集的测试数据进行分析并输出分析结果。
数据流采集装置100与计算机的连接有许多种方式，例如局域网、串口、并口等，计算机主要负责对测试数据进行分析并输出分析结果。
如图2所示，图1中的数据处理和RAM芯片控制电路102一般包括以下几部分电路通用控制芯片接口电路1021、RAM读写控制信号选择电路1022、n个数据采集预处理电路10231～1023n，其中数据采集预处理电路10231～1023n对输入的各路测试数据流分别进行预处理，按照用户需要的格式把测试数据组织好，供RAM读写控制信号选择电路1022进行选择；一般也是通过控制字在各数据采集预处理电路10231～1023n中设置需要的格式，具体的控制字可以在设计时确定，例如可以有待采样数据流的数据位宽、需要采集的样点数目、样点数据在RAM中的存储格式等。
数据采集预处理电路10231～1023n中只要有数据流输入，就进行预处理，然后RAM读写控制信号选择电路102根据通用控制芯片的指示从中选择一个或多个读取预处理好的数据。
通用控制芯片接口电路1021用于实现和通用控制芯片101间的通信功能，保证通用控制芯片101能访问用户设计的内部寄存器，并通过这些寄存器来控制RAM读写控制信号选择电路1022读取选择的一路数据流；内部寄存器可以理解为放置命令的一些容器，通用控制芯片101通过通用控制芯片接口电路1021就能够访问这些寄存器，即能够修改这些命令。这些寄存器同数据处理和RAM芯片控制电路的其他部分是直接连接的，这些寄存器的值被送往各个部分，直接就控制了电路的其他部分，所以也可以说命令控制通过访问寄存器来实现。
RAM读写控制信号选择电路1022根据通用控制芯片101的控制选择各个数据采集预处理电路1023中的一路，生成读写控制信号送给大容量RAM芯片103，实现对大容量RAM芯片103的读写操作，包括将读取的数据采集预处理电路1023中的一路预处理好的测试数据流写入大容量RAM芯片103，或者将大容量RAM芯片103中保存的测试数据读出并送入计算机。
这种数据流采集装置存在以下技术缺点该装置只能采集当前系统中的数据流，无法将一段数据流输入到系统电路中进行测试；利用该装置测试时，需要外部给测试数据源，在某些系统中，外部测试数据源需要专用测试仪器提供，而专用测试仪器价格高、不容易使用并易造成仪器损坏，在大批量生产测试时成本太高；在客户现场进行测试时，在没有专用测试仪器情况下无法定位问题，无法实现需要大量测试数据流输入时的自我检测。
实用新型内容本实用新型提供一种数据流采集装置，以解决现有数据流采集装置无法产生激励数据流的问题。
本实用新型所述的数据流采集装置，包括第一控制单元、随机存储器和连接在所述第一控制单元和随机存储器之间的第二控制单元，该第二控制单元根据第一控制单元的命令对随机存储器进行读/写操作并处理读/写的数据；其中所述第二控制单元包括接口子单元、读写控制信号选择子单元和至少一路激励数据流预处理子单元，其中所述第一控制单元通过所述接口子单元向所述读写控制信号选择子单元下发读/写命令，命令所述读写控制信号选择子单元从外部读取激励源数据并写入所述随机存储器中；或者，命令所述读写控制信号选择子单元从所述随机存储器读出预先存储的激励源数据，并送入所述激励数据流预处理子单元，所述激励数据流预处理子单元将激励源数据处理为激励数据流并输出给外部。
所述第二控制单元还包括至少一路数据采集预处理电路，所述第一控制单元向所述数据采集预处理电路下发采集命令，收到采集命令的数据采集预处理电路采集并处理测试数据流，同时向所述读写控制信号选择子单元下发读命令，所述读写控制信号选择子单元读取处理后的测试数据并写入所述随机存储器；或者所述第一控制单元命令所述读写控制信号选择子单元从随机存储器中读取测试数据并输出给外部。
所述第一控制单元为中央处理单元CPU、数字信号处理器DSP或者单片机。
所述随机存储器为静态随机存储器SRAM、动态随机存储器DRAM或闪存FLASH。
本实用新型的有益效果如下本实用新型可以适用于采集各种信息电子设备内部的数据流，预先生成各种激励数据源存储在设备内部，在需要时可以读出作为激励数据流送往设备内部各个电路模块进行测试，实现大量测试数据流输入时的自我测试，以帮助定位和解决产品开发过程中的问题，本实用新型所述的数据流采集装置，可以减少、避免在客户现场使用昂贵的专用测试仪器。
图1为现有技术中一个通常的数据流采集装置结构示意图；图2为图1所示装置中数据处理和RAM芯片控制电路的结构示意图；图3为本实用新型所述数据流采集装置的主要结构示意图；图4为图3中数据处理和RAM芯片控制电路的结构示意图。
具体实施方式
本实用新型为解决现有通常使用的数据流采集装置的缺点，在现有数据流采集装置中增加了激励数据流的预处理电路，可以预先将测试激励数据进行预处理后保存到本装置中，并通过从本地读出该特定的测试激励数据输入到系统电路来产生测试数据源，这样就实现了大量测试数据流输入时的自我检测，可以减少、避免使用昂贵的专用测试仪器。
为实现上述技术构思，如图3所示，本实用新型数据流采集装置300包括如下结构通用控制芯片301、数据处理和RAM芯片控制电路302和大容量RAM芯片303，其中通用控制芯片301可以选择例如中央处理单元CPU、数字信号处理器DSP、单片机等，大容量RAM芯片303根据性能和要求，可以但不限于使用动态随机存取存储器DRAM、静态随机存取存储器SRAM或闪存FLASH。
如图4所示，本实用新型主要对数据处理和RAM芯片控制电路302进行了改进，改进后数据处理和RAM芯片控制电路302主要结构包括通用控制芯片接口电路3021、RAM读写控制信号选择电路3022、n个数据采集预处理电路30231～3023n、n个激励数据流预处理电路30241～3024n，其中，激励数据流预处理电路30241～3024n分别用于对测试激励数据源进行组帧、时序调整等预处理，产生特定格式和顺序的激励数据流并输出给外部使用。
特定的格式和顺序取决于需要和应用时的具体设计，设计时可以保留多种选项，在应用时通过寄存器来选择；格式包括激励数据流的数据位宽、总共的数目、在RAM中如何存储等。
本实用新型数据流采集装置的工作过程包括1、存储激励数据源可以将各种特定的大容量测试激励数据源预先存储在大容量RAM芯片303中，测试激励数据源的存储过程为首先通用控制芯片301从其它位置如调试控制计算机上读取数据文件，该文件存储了测试用的激励数据源；通过数据处理和RAM芯片控制电路302对大容量RAM芯片进行写操作，将数据文件写入大容量RAM芯片303，这样就在大容量RAM芯片303中预先存储好了测试激励数据源；根据不同的需要，测试激励数据源可以并行存储为多路；2、输出激励数据流在测试过程中，读出测试用的激励数据源，并组成特定时序的激励数据流送给系统其它部分进行测试；测试激励数据流的输出过程为，通用控制芯片301控制数据处理和RAM芯片控制电路302对大容量RAM芯片303进行读操作，读出存储的测试激励数据源并送入相应的激励数据流预处理电路30241～3024n，激励数据流预处理电路30241～3024n分别对测试激励数据源进行组帧、时序调整等预处理，产生特定格式和顺序的激励数据流并输出给外部使用。
和现有技术相比，本实用新型装置仍然可以完成以下功能3、通用控制芯片301对大容量RAM芯片303进行读写操作通用控制芯片301通过通用控制芯片接口电路3021，控制RAM读写控制信号选择电路3022，并由通用控制芯片301的读/写等控制信号来产生对大容量RAM芯片303的读/写控制信号，这样就实现了对大容量RAM芯片303的读/写操作。
4、在各种数据流进行选择采集并写入并存储在大容量RAM芯片303中本实用新型将大容量RAM芯片303的控制权交给数据采集预处理电路30231～3023n，以数据流1为例；数据采集预处理电路30231将输入数据流1的数据进行格式变换等处理来产生对大容量RAM芯片303的读/写控制信号；这样就实现了选择采集各种数据流的功能。
控制权的转移可以通过寄存器来通知电路部分，选择时，可以同时选择1路以上，取决于对具体应用的设计，通用控制芯片301根据应用本实用新型的系统需要来选择采集的数据，没有特殊的要求。
本实用新型的数据流采集装置可以利用现场可编程门阵列(FPGA，Field-Programmable Gate Arrays)实现，也可以在其他DSP芯片或其它专用集成电路(ASIC，Application Specific Integrated Circuit)内实现。
本实用新型的数据流采集装置中的通用控制芯片可以用DSP、单片机等来实现。
本实用新型的数据流采集装置中的大容量RAM芯片可以用SRAM实现，也可以用DRAM、FLASH等来实现；可以使用专门RAM芯片实现，也可以使用FPGA、DSP、ASIC等的内部RAM来实现。
显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。
权利要求1.一种数据流采集装置，包括第一控制单元、随机存储器和连接在所述第一控制单元和随机存储器之间的第二控制单元，该第二控制单元根据第一控制单元的命令对随机存储器进行读/写操作并处理读/写的数据；其特征在于，所述第二控制单元包括接口子单元、读写控制信号选择子单元和至少一路激励数据流预处理子单元，其中所述第一控制单元通过所述接口子单元向所述读写控制信号选择子单元下发读/写命令，命令所述读写控制信号选择子单元从外部读取激励源数据并写入所述随机存储器中；或者，命令所述读写控制信号选择子单元从所述随机存储器读出预先存储的激励源数据，并送入所述激励数据流预处理子单元，所述激励数据流预处理子单元将激励源数据处理为激励数据流并输出给外部。
2.如权利要求1所述的数据流采集装置，其特征在于，所述第二控制单元还包括至少一路数据采集预处理电路，所述第一控制单元向其中所述数据采集预处理电路下发采集命令，收到采集命令的数据采集预处理电路采集并处理测试数据流，同时向所述读写控制信号选择子单元下发读命令，所述读写控制信号选择子单元读取处理后的测试数据并写入所述随机存储器；或者所述第一控制单元命令所述读写控制信号选择子单元从随机存储器中读取测试数据并输出给外部。
3.如权利要求1所述的数据流采集装置，其特征在于，所述第一控制单元为中央处理单元CPU、数字信号处理器DSP或者单片机。
4.如权利要求1所述的数据流采集装置，其特征在于，所述随机存储器为静态随机存储器SRAM、动态随机存储器DRAM或闪存FLASH。
专利摘要本实用新型涉及测试技术，特别涉及一种数据流采集装置，以解决现有数据流采集装置无法产生激励数据流的问题。本实用新型在现有数据流采集装置中增加了激励数据流的预处理电路，可以预先将测试激励数据进行预处理后保存到本装置中，并通过从本地读出该特定的测试激励数据输入到系统电路来产生测试数据源，这样就实现了大量测试数据流输入时的自我检测，可以减少、避免使用昂贵的专用测试仪器。
文档编号G06F11/00GK2924643SQ20062012243
公开日2007年7月18日 申请日期2006年7月24日 优先权日2006年7月24日
发明者郭晓川, 牛仁朝 申请人:华为技术有限公司