一種可攜式數據記錄器的製造方法
2023-06-16 11:32:21 2
一種可攜式數據記錄器的製造方法
【專利摘要】本發明公開了一種可攜式數據記錄器，它包括主控模塊、USB控制模塊、乙太網收發器和存儲模塊，所述的主控模塊通過可編程模塊與USB控制模塊的可編程接口連接，USB控制模塊通過USB接口與上位機連接，主控模塊與存儲模塊連接，主控模塊通過RGMII接口與乙太網收發器的一端連接，乙太網收發器的另一端與網絡接口連接。本發明用於完成快速部署無線電監測設備通過網絡接口將數據輸出到可攜式數據記錄器中進行傳輸和存儲，上位機可通過USB3.0接口對數據記錄器中的數據進行快速卸載和高速檢索，本發明數據記錄器結構簡單、體積小、支持POE供電、便攜性高。
【專利說明】一種可攜式數據記錄器
【技術領域】
[0001]本發明涉及數據記錄器領域，特別是涉及一種可攜式數據記錄器。
【背景技術】
[0002]目前，快速部署無線電檢測設備應用越來越普遍，而用於存儲其數據的數據記錄器所暴露的弊病也越來越多，數據記錄器存儲容量低、傳輸效率慢，數據存儲環境不具備安全性，設備體積大不便於攜帶，設備採用電源適配器供電方式，連線繁雜，也進一步降低便攜性。
【發明內容】
[0003]本發明的目的在於克服現有技術的不足，提供一種可攜式數據記錄器，完成快速部署無線電監測設備通過網絡接口將數據輸出到可攜式數據記錄器中進行傳輸和存儲，上位機可通過USB3.0接口對數據記錄器中的數據進行快速卸載和高速檢索，本發明數據記錄器結構簡單、體積小、支持POE供電、便攜性高。
[0004]本發明的目的是通過以下技術方案來實現的:一種可攜式數據記錄器，它包括主控模塊、USB控制模塊、乙太網收發器和存儲模塊，所述的主控模塊通過可編程模塊與USB控制模塊的可編程接口連接，USB控制模塊通過USB接口與上位機連接，主控模塊與存儲模塊連接，主控模塊通過RGMII接口與乙太網收發器的一端連接，乙太網收發器的另一端與網絡接口連接。
[0005]所述的存儲模塊包括硬碟存儲器、內存模塊和快閃記憶體模塊中的一種或多種，所述的硬碟存儲器、內存模塊和快閃記憶體模塊分別與主控模塊連接。
[0006]所述的存儲模塊包括mSATA存儲模塊、DDR3存儲模塊和eMMC存儲模塊中的一種或多種，所述的mSATA存儲模塊通過SATA接口與主控模塊連接，所述的DDR3存儲模塊通過DDR3接口與主控模塊連接，所述的eMMC存儲模塊通過SD 1接口與主控模塊連接。
[0007]它還包括電源管理模塊，所述的電源管理模塊的輸出與主控模塊的電源輸入連接，電源管理模塊的輸入與網絡接口的POE電源輸出連接或與電源接口連接。
[0008]它還包括USB OTG接口，所述的USB OTG接口與主控模塊的USB OTG端連接。
[0009]它還包括調試接口，所述的調試接口通過串行收發器與主控模塊連接。
[0010]它還包括指示燈和/或顯示屏，所述的指示燈和/或顯示屏與主控模塊連接，所述的指示燈包括電源指示燈、工作狀態指示燈和網絡連接狀態指示燈中的一種或多種，所述的顯示屏的顯示內容包括工作狀態信息和存儲空間餘量信息。
[0011]所述的USB控制模塊還與時鐘信號產生模塊連接。
[0012]本發明的有益效果是:本發明提供了一種可攜式數據記錄器，完成快速部署無線電監測設備通過網絡接口將數據輸出到可攜式數據記錄器中進行傳輸和存儲，上位機可通過USB3.0接口對數據記錄器中的數據進行快速卸載和高速檢索。本發明數據記錄器結構簡單，小巧輕便，支持POE供電，供電方式簡單可靠，便攜性高。本發明數據記錄器採用mSATA和eMMC兩種存儲器對數據進行存儲，傳輸效率高，數據安全可靠，可實現小體積大存儲容量的目的，支持USB OTG控制方式。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0013]圖1為本發明數據記錄器的系統結構框圖；
圖2為本發明數據記錄器的一種實施案例。
【具體實施方式】
[0014]下面結合附圖進一步詳細描述本發明的技術方案，但本發明的保護範圍不局限於以下所述。
[0015]如圖1所示，一種可攜式數據記錄器，它包括主控模塊、USB控制模塊、乙太網收發器和存儲模塊，所述的主控模塊通過可編程模塊與USB控制模塊的可編程接口連接，USB控制模塊通過USB接口與上位機連接，主控模塊與存儲模塊連接，主控模塊通過RGMII接口與乙太網收發器的一端連接，乙太網收發器的另一端與網絡接口連接。
[0016]所述的存儲模塊包括硬碟存儲器、內存模塊和快閃記憶體模塊中的一種或多種，所述的硬碟存儲器、內存模塊和快閃記憶體模塊分別與主控模塊連接。
[0017]所述的存儲模塊包括mSATA存儲模塊、DDR3存儲模塊和eMMC存儲模塊中的一種或多種，所述的mSATA存儲模塊通過SATA接口與主控模塊連接，所述的DDR3存儲模塊通過DDR3接口與主控模塊連接，所述的eMMC存儲模塊通過SD 1接口與主控模塊連接。
[0018]它還包括電源管理模塊，所述的電源管理模塊的輸出與主控模塊的電源輸入連接，電源管理模塊的輸入與網絡接口的POE電源輸出連接或與電源接口連接。
[0019]它還包括USB OTG接口，所述的USB OTG接口與主控模塊的USB OTG端連接。
[0020]它還包括調試接口，所述的調試接口通過串行收發器與主控模塊連接。
[0021]它還包括指示燈和/或顯示屏，所述的指示燈和/或顯示屏與主控模塊連接，所述的指示燈包括電源指示燈、工作狀態指示燈和網絡連接狀態指示燈中的一種或多種，所述的顯示屏的顯示內容包括工作狀態信息和存儲空間餘量信息。
[0022]所述的USB控制模塊還與時鐘信號產生模塊連接。
[0023]如圖2所示，圖2為本發明數據記錄器的一個具體實施案例。
[0024]一種可攜式數據記錄器，它包括主控模塊、USB控制模塊、乙太網收發器、電源管理模塊、內存模塊、快閃記憶體模塊、硬碟存儲器、可編程模塊、串行收發器、時鐘信號產生模塊、指示燈和顯示屏，它還包括RJ45網絡接口、外部5V電壓輸入接口、USB 2.0 OTG接口、USB 3.0接口和DB9串行調試接口。
[0025]所述的主控模塊為Freescale公司的1.MX535或1.MX537晶片，推薦採用1.MX537晶片作為主控模塊，主控模塊用於控制網絡數據的接收、存儲，以及控制記錄器的工作狀態。1.MX537晶片具有DDR3-800 SDRAM接口，支持可管理NAND快閃記憶體，具有eMMC 4.4/SD10接口，具有帶PHY的高速USB 2.0 OTG接口，具有高速USB控制器接口，具有SATA控制器接口，具有SD1，SPI，I2C和UART等多種串行接口，滿足本發明數據記錄器的需求，支持0.8mm間距封裝，封裝體積小，降低印刷電路板和製造成本，1.MX537晶片運行速率高、性能好功耗低，溫度範圍寬，可在嚴苛環境中穩定可靠使用。
[0026]所述的USB控制模塊為Cypress公司的CYUSB3014晶片。所述的乙太網收發器為LAN8720 Ethernet PHY晶片。所述的內存模塊為容量大於或等於512MByte的DDR3存儲器。所述的快閃記憶體模塊為容量大於或等於IGByte的eMMC存儲器。所述的硬碟存儲器為容量大於或等於128GByte的mSATA存儲器。所述的可編程模塊為CPLD。所述的時鐘信號產生模塊為晶體振蕩器，晶振頻率為52MHz、38.4MHz、26MHz和19.2MHz，本發明推薦選用19.2MHz的時鐘信號。
[0027]所述的1.MX537 晶片通過 RGMII 接口與 LAN8720 晶片連接，RGMII (ReducedGigabit Media Independent Interface)是 Reduced GMII 即吉比特介質獨立接口，RGMII採用4位數據接口，並且在上升沿和下降沿同時傳輸數據，因此其傳輸速率高。採用RGMII接口可提高網絡數據的傳輸效率，並有效降低電路成本，使實現這種接口的器件的引腳數大幅度減少。本發明數據記錄器採用LAN8720乙太網收發器晶片，其數據傳送速率高，引腳少封裝體積小，縮小本發明記錄器的體積，增加本發明的便攜性。
[0028]所述的LAN8720晶片還與RJ45網絡接口連接，LAN8720晶片通過RJ45網絡接口接收外部的控制指令，以及接收來自快速部署設備回傳的數據，並通過RJ45網絡接口將
1.MX537晶片發出的控制指令轉發給快速部署設備。
[0029]所述的RJ45網絡接口還兼具為本發明數據記錄器供電的功能，通過POE乙太網供電的方式為記錄器供電。POE技術能在確保現有結構化布線安全的同時保證現有網絡的正常運作，最大限度地降低成本。本發明數據記錄器採用POE供電技術，降低設備成本，增強設備的便攜性，使得本發明數據記錄器不需用外部電源適配器供電，供電方式簡單便利。
[0030]所述的1.MX537晶片的電源輸入與電源管理模塊的輸出連接，電源管理模塊的輸入可以與RJ45網絡接口的POE電源輸出連接，也可以通過電源接口與外部+5V的電源連接。本發明數據記錄器同時設置有外部電源接口，使得數據記錄器能在沒有POE供電環境中繼續使用。
[0031]所述的1.MX537晶片通過DDR3接口與容量大於或等於512MByte的DDR3存儲器連接，DDR3內存具有高運行效能和低運行電壓特點，在達到高帶寬的同時，其功耗反而可以降低，運行時的發熱量少。採用DDR3內存使得本發明數據記錄器能夠更加省電節能、傳輸效率更快、發熱量更少、運行速度更快、運行更加穩定。
[0032]所述的1.MX537晶片通過SD 1接口與容量大於或等於IGByte的eMMC存儲器連接，eMMC最大的優點是低複雜度、高集成度和低布線難度等，無需考慮主控模塊與快閃記憶體是否兼容的問題，無兼容煩惱，難度和佔用體積以及記錄器電路板的複雜度都會降低。
[0033]所述的1.MX537晶片通過SATAL O接口與容量大於或等於128GByte的mSATA存儲器連接，mSATA是標準SATA的迷你版本，mSATA具有容量大、體積小、性能可靠等特點，使得本發明數據記錄器存儲容量大、數據讀取速率快、體積能做得更小。
[0034]所述的1.MX537晶片的高速USB 2.0 OTG接口端與USB 2.0 OTG接口連接。
[0035]所述的1.MX537晶片的高速USB控制器接口端與CPLD可編程模塊連接，CPLD可編程模塊通過GPIF可編程控制接口與USB控制器CYUSB3014晶片連接，CYUSB3014晶片的時鐘信號輸入與晶體振蕩器的輸出連接，CYUSB3014晶片通過USB3.0接口與上位機連接，上位機通過USB3.0接口與本發明數據記錄器連接，完成對本發明數據記錄器的數據快速卸載和數據高速檢索。USB3.0接口用以完成數據卸載以及數據卸載時的供電。其中，USB3.0接口接插件型號為GSB316441CEU。
[0036]所述的1.MX537晶片的UART串口端與串行收發器連接，串行收發器還與DB9串行調試接口連接，實現串口數據通信，用於調試。
[0037]所述的指示燈和顯示屏與1.MX537晶片連接，指示燈可為電源指示燈、工作狀態指示燈和網絡連接狀態指示燈等，顯示屏顯示的內容包括設備狀態、當前工作狀態和存儲空間餘量等信息。
[0038]所有器件選用工業級器件，工作溫度在_40°C?+85°C之間，滿足使用要求。選用低功耗晶片，降低功耗。
[0039]本發明可攜式數據記錄器採用1.MX537晶片作為主處理器，控制網絡數據的接收、存儲，以及記錄器的工作狀態。1.MX537晶片為IGHz ARM Cortex-A8處理器，具有低功耗、高性能等優點，運行Iinux作業系統；處理器板載512MByte的DDR3存儲器，用作程序運行載體和數據緩存；從快速部署無線電監測設備接收到的數據保存到體積小、性能可靠的mSATA硬碟中；1.MX537晶片支持SATA 1.0接口，與mSATA的傳輸速率可以達到150MByte/s ;記錄器採用CYUSB3014晶片作為USB 3.0控制晶片，CYUSB3014通過高速GPIF接口與
1.MX537通信，傳輸速率可以達到lOOMByte/s，實現高速率的數據卸載。
[0040]數據接收時，通過10/100MbSp網絡接口接收快速部署無線電監測設備發送的數據，並緩存到DDR3存儲器中，該數據經過數據解析以後再存儲到mSATA中。
[0041 ] 數據卸載時，上位機通過CYUSB3014控制晶片讀取mSATA中的數據內容，可通過數據檢索的方式快速查找待卸載的數據，對待卸載數據進行卸載時，待卸載數據通過USB3.0接口轉移到上位機。
【權利要求】
1.一種可攜式數據記錄器，其特徵在於:它包括主控模塊、USB控制模塊、乙太網收發器和存儲模塊，所述的主控模塊通過可編程模塊與USB控制模塊的可編程接口連接，USB控制模塊通過USB接口與上位機連接，主控模塊與存儲模塊連接，主控模塊通過RGMII接口與乙太網收發器的一端連接，乙太網收發器的另一端與網絡接口連接。
2.根據權利要求1所述的一種可攜式數據記錄器，其特徵在於:所述的存儲模塊包括硬碟存儲器、內存模塊和快閃記憶體模塊中的一種或多種，所述的硬碟存儲器、內存模塊和快閃記憶體模塊分別與主控模塊連接。
3.根據權利要求1所述的一種可攜式數據記錄器，其特徵在於:所述的存儲模塊包括mSATA存儲模塊、DDR3存儲模塊和eMMC存儲模塊中的一種或多種，所述的mSATA存儲模塊通過SATA接口與主控模塊連接，所述的DDR3存儲模塊通過DDR3接口與主控模塊連接，所述的eMMC存儲模塊通過SD 1接口與主控模塊連接。
4.根據權利要求1所述的一種可攜式數據記錄器，其特徵在於:它還包括電源管理模塊，所述的電源管理模塊的輸出與主控模塊的電源輸入連接，電源管理模塊的輸入與網絡接口的POE電源輸出連接或與電源接口連接。
5.根據權利要求1所述的一種可攜式數據記錄器，其特徵在於:它還包括USBOTG接口，所述的USB OTG接口與主控模塊的USB OTG端連接。
6.根據權利要求1所述的一種可攜式數據記錄器，其特徵在於:它還包括調試接口，所述的調試接口通過串行收發器與主控模塊連接。
7.根據權利要求1所述的一種可攜式數據記錄器，其特徵在於:它還包括指示燈和/或顯示屏，所述的指示燈和/或顯示屏與主控模塊連接，所述的指示燈包括電源指示燈、工作狀態指示燈和網絡連接狀態指示燈中的一種或多種，所述的顯示屏的顯示內容包括工作狀態信息和存儲空間餘量信息。
8.根據權利要求1所述的一種可攜式數據記錄器，其特徵在於:所述的USB控制模塊還與時鐘信號產生模塊連接。
【文檔編號】G11C11/406GK104409091SQ201410678863
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年11月24日 優先權日:2014年11月24日
【發明者】龍寧, 李亞斌, 張瀾, 張星星 申請人:成都中遠信電子科技有限公司