专利名称：机车车辆车载固态高速数字信号存储系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种存储系统，尤其是一种机车车辆车载固态高速数字信号存储 系统。
背景技术：
铁路车辆或城市轨道交通列车在运行过程中，车辆各个子系统会产生海量的数据 (包含视频数据，总线数据，控制指令数据等)。传统的设计中，各系统分别使用自己的存储 设备，传统有些存储方式不可靠，容量非常有限，而且存在维护软件经常丢失记录数据的现 象。
实用新型内容本实用新型的目的在于针对上述现有技术存在的问题，提出一种可靠的机车车 辆车载固态高速数字信号存储系统，可实时、安全、可靠的记录和大规模保存车辆数据，为 车辆运营、检测和维护提供保障。为了达到以上目的，本实用新型的机车车辆车载固态高速数字信号存储系统包括 DSP处理器，所述DSP处理器经总线与至少一块FPGA存储板。进一步地，所述DSP处理器经总线与状态记录模块连接。更进一步地，所述DSP处理器经总线与故障诊断模块连接。再进一步地，所述DSP处理器与ARM通信处理器连接，所述ARM通信处理器分别与 车辆总线IO接口、无线模块连接。又进一步地，所述DSP处理器与视频数据采集器连接。又更进一步地，所述DSP处理器与显示模块连接。进一步地，所述FPGA存储板有四块。 更进一步地，所述FPGA存储板包括FPGA控制芯片、用以接收外部数据的rocketIO 接口、及NAND FLASH芯片，所述FPGA控制芯片分别与rocketIO接口、NAND FLASH芯片连 接。本实用新型设有多块FPGA存储板(FFD固态记录卡)，组成存储阵列，固态记录卡 采用NAND FLASH芯片作为主存储介质，克服了机械磁盘在振动和冲击方面的弱点，在记录 速度上，采用特殊电气设计，实现高速串行转换多路并行存储的系统架构，其flash读写数 据速度成倍的增加。在控制方面，选用FPGA作为主控芯片，同时提供rocketIO接口来接收 外部的数据，利用纯硬件的数据缓存和数据流管理逻辑，完成rocketio数据保存至flash 阵列内。其最高数据持续记录速度为250MB/S，持续记录时间为2000分钟，满足长时间系统 运行要求。本实用新型可经维护软件监控整列车的关键数据。本实用新型与维护工作站之间 可采用多种高速传输方式(WLAN，Wifi，有线以太网等)；人机命令简单易用，不需用户安装 任何本地程序；对于典型嵌入式存储控制应用，可以采用控制API函数同主系统交互，从而
3实现无人值守的记录设备的控制与监控。本实用新型具有多功能、接口丰富、集成度高、高速大容量存储、抗干扰能力强、可 靠性高等优点。
以下结合附图对本实用新型作进一步的说明。
图1为本实用新型实施例的结构示意图。
具体实施方式
实施例本实施例的机车车辆车载固态高速数字信号存储系统基本结构如图1所示，包括 DSP处理器，所述DSP处理器经总线与四块FPGA存储板(存储板也可有一块、两块、三块、 五块、甚至更多块，视实际需要确定)。所述DSP处理器经总线与状态记录模块连接。所述 DSP处理器经总线与故障诊断模块连接。所述DSP处理器与ARM通信处理器连接，所述ARM 通信处理器分别与车辆总线IO接口、无线模块连接。所述DSP处理器与视频数据采集器连 接。所述DSP处理器与显示模块连接。所述FPGA存储板包括FPGA控制芯片、用以接收外 部数据的rocketIO接口、及NAND FLASH芯片，所述FPGA控制芯片分别与rocketIO接口、 NAND FLASH芯片连接(图中未示)。还包括电源板。NAND FLASH 可选用 32Gb、64Gb、128Gb SLC NAND FLASH。64GbSLC NAND FLASH 芯片特性如下固态存储板包含 5 簇 NAND FLASH NAND FLASH #0、NAND FLASH #1、NANDFLASH #2、 NANDFLASH #3 禾口 NAND FLASH #4。第1 簇 NAND FLASH(NAND FLASH #0)、第 2 簇 NAND FLASH(NAND FLASH#1)、第 3 簇 NAND FLASH (NAND FLASH #2)和第 4 簇 NAND FLASH (NAND FLASH#3)的结构和容量一样，都 是U8GB。而第5簇NAND FLASH (NAND FLASH #4)的容量为32GB。在应用上，第1簇NAND FLASH、第2簇NAND FLASH、第3簇NAND FLASH和第4簇NAND FLASH级联起来，形成一个 512GB的存储空间，记录速度可达256MB/S，称为大容量高速存储。而第5簇NAND FLASH单 独使用，记录速度可达60MB/S，称为小容量低速存储。大容量高速存储部分由64片8GB NAND FLASH组成，分成四簇，每簇NANDFLASH都 由8个Bank (对应8个片选)和8个Plane构成。本实施例产品提供了千兆以太网接口和RS232异步串口，记录/回放的控制命令 也可通过此接口同外部系统交互。千兆以太网还有一个重要应用在于单板数据的上载与下 载，保存到本地计算机磁盘的有效带宽为20-30MB/S。本实施例产品还可使用记录控制/回放端应用软件，该软件包括如下功能模块 记录表管理、录取控制、回放控制、记录删除、以太网下载/上载、光纤下载/上载、BIT测试等。除上述实施例外，本实用新型还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变 换形成的技术方案，均落在本实用新型要求的保护范围。
权利要求1.一种机车车辆车载固态高速数字信号存储系统，其特征是，包括DSP处理器，所述 DSP处理器经总线与至少一块FPGA存储板。
2.根据权利要求1所述的机车车辆车载固态高速数字信号存储系统，其特征是，所述 DSP处理器经总线与状态记录模块连接。
3.根据权利要求2所述的机车车辆车载固态高速数字信号存储系统，其特征是，所述 DSP处理器经总线与故障诊断模块连接。
4.根据权利要求3所述的机车车辆车载固态高速数字信号存储系统，其特征是，所述 DSP处理器与ARM通信处理器连接，所述ARM通信处理器分别与车辆总线IO接口、无线模块 连接。
5.根据权利要求4所述的机车车辆车载固态高速数字信号存储系统，其特征是，所述 DSP处理器与视频数据采集器连接。
6.根据权利要求6所述的机车车辆车载固态高速数字信号存储系统，其特征是，所述 DSP处理器与显示模块连接。
7.根据权利要求1至6任意一项所述的机车车辆车载固态高速数字信号存储系统，其 特征是，所述FPGA存储板有四块。
8.根据权利要求7所述的机车车辆车载固态高速数字信号存储系统，其特征是，所述 FPGA存储板包括FPGA控制芯片、用以接收外部数据的rocketIO接口、及NAND FLASH芯片， 所述FPGA控制芯片分别与rocketIO接口、NANDFLASH芯片连接。
专利摘要本实用新型涉及一种机车车辆车载固态高速数字信号存储系统，包括DSP处理器，所述DSP处理器经总线与至少一块FPGA存储板。本实用新型具有多功能、接口丰富、集成度高、高速大容量存储、抗干扰能力强、可靠性高等优点，可实时、安全、可靠的记录和大规模保存车辆数据，为车辆运营、检测和维护提供保障。
文档编号G11C7/16GK201918169SQ20102066320
公开日2011年8月3日 申请日期2010年12月14日 优先权日2010年12月14日
发明者刘毅, 吴旋, 奚华峰, 尹燕萍, 江崇民, 王爱武, 肖阳俊 申请人:南车南京浦镇车辆有限公司