[发明专利]基于局部总线的数据采集系统的并行化存储实现方法

权利要求书

1.基于局部总线的数据采集系统的并行化存储实现方法，其特征是：包括处理器、FPGA、外部存储器，所述处理器通过引出局部总线与所述FPGA直接相连，所述外部存储器通过总线与所述FPGA直接相连，

FPGA对局部总线的控制数据流的截获和并行转发，并行存储文件系统包括主存储器、影子存储器、文件管理、垃圾回收、坏块管理、写入均衡。

2.根据权利要求1所述的基于局部总线的数据采集系统的并行化存储实现方法，其特征是：所述处理器为CPU中央处理器，所述处理器将文件系统的数据区、标签区分别通过GPCM、FCM传输到FPGA；FPGA通过捕获FCM对Flash的控制时序，将异步FIFO中缓存的数据插入到对应控制流中从而实现并行化Flash写操作；在FPGA收到FCM读命令后，通过外部存储器对所有Flash并行转发，再将Flash的返回数据截取，拼接后存入FPGA的异步FIFO；由处理器读取异步FIFO中存入的完整数据，从而完成对Flash的并行读操作。

3.根据权利要求1所述的基于局部总线的数据采集系统的并行化存储实现方法，其特征是：所述处理器为精简指令集构架的中央处理器PowerPC，由FPGA通过捕获FCM对Flash的控制时序，将SOC开发中FPGA本身缓存的大量数据插入到对应控制流实现对Flash的并行写入；在FPGA收到FCM读命令后，通过外部存储器对所有Flash并行转发，再将Flash的返回数据截取、拼接后存入FPGA的异步FIFO；由PowerPC读取异步FIFO中存入的完整数据，从而完成对Flash的并行读操作。

4.根据权利要求3所述的基于局部总线的数据采集系统的并行化存储实现方法，其特征是：FPGA捕获FCM，可通过直接捕获，也捕获所述处理器传输的FCM。

5.根据权利要求1所述的基于局部总线的数据采集系统的并行化存储实现方法，其特征是：FPGA通过将数据流信号寄存两级的方式对局部总线进行监听，按照局部总线通信时序规范判断划分出数据流的数据区和标签区；FPGA再分别将待存储缓存区的数据注入数据流的数据区，同时对相连的多块外部存储器进行并行转发，完成数据流的快速写入。

6.根据权利要求1所述的基于局部总线的数据采集系统的并行化存储实现方法，其特征是：所述外部存储器的数量为若干个，若干个所述外部存储器包括主存储器和影子存储器，只有一块存储器作为主存储器，其他存储器均作为影子存储器，操作系统中的设备参数除页容量均应与主存储器参数相同；影子存储器只作为数据的载体，由FPGA直接控制、统一管理；文件系统的所有扫描操作仅针对主存储器。

7.根据权利要求1所述的基于局部总线的数据采集系统的并行化存储实现方法，其特征是：所述文件管理、垃圾回收、坏块管理、写入均衡的实现方式如下，处理器文件系统在进行文件管理、垃圾回收、写入均衡时仅需要按照原有的控制单个外部存储器的规则对主存储器进行扫描和执行相关指令。处理器在进行坏块管理时，需要借助GPIO与FPGA进行通信，由FPGA对所有存储器进行监听，当任何一块存储器发生硬件错误时由FPGA告知处理器，再由处理器将对应位置标记成坏块，同时执行一系列指令，最后由FPGA并行转发处理器发出的控制数据流从而将坏块信息写入主存储器的BBT、将主存储器和影子存储器坏块中的数据搬移到安全位置。