[实用新型]一种基于FPGA的数据采集控制板及数据记录仪

权利要求书

1.一种基于FPGA的数据采集控制板，其特征在于，包括FPGA单元(1)、光纤连接器(2)、用于传输被采集数据或者被回放数据的光纤收发模块(3)，所述光纤收发模块(3)包括至少12个光纤通道，所述FPGA单元(1)包括用于数据处理的PL端，所述PL端设有与光纤通道一一对应的数据接口，所述数据接口分别通过对应的光纤通道和光纤连接器(2)连接；还包括第一VPX连接器(4)，所述PL端还设有SATA 3.0接口，所述数据接口依次通过SATA 3.0接口以及第一VPX连接器(4)和外部的存储设备连接；还包括USB连接器和网络连接器，所述PL端还设有USB 3.0接口和第一网络接口，所述USB 3.0接口通过USB连接器和外部的USB设备连接，所述第一网络接口通过网络连接器和外部的网络设备连接。

2.根据权利要求1所述的基于FPGA的数据采集控制板，其特征在于，还包括用于存储操作系统的存储单元(5)，所述FPGA单元(1)还包括用于系统管理的PS端，所述PS端和存储单元(5)、PL端分别连接，使得PS端启动操作系统并控制PL端进行数据采集或者数据回放。

3.根据权利要求2所述的基于FPGA的数据采集控制板，其特征在于，还包括两个用于缓存数据的缓存模块(6)，所述缓存模块(6)分别连接PL端和PS端。

4.根据权利要求3所述的基于FPGA的数据采集控制板，其特征在于，所述PL端包括数据处理模块(101)、数据通道管理模块(102)、SATA驱动模块(103)以及用于和PS端交互的通信模块(104)，所述数据接口通过数据处理模块(101)和数据通道管理模块(102)连接，所述数据通道管理模块(102)和PL端对应的缓存模块(6)连接，且通过SATA驱动模块(103)和SATA3.0接口连接，从而将被采集数据缓存到缓存模块(6)后通过SATA 3.0接口输出到外部的存储设备，还通过SATA 3.0接口获取外部的存储设备的被回放数据并发送给缓存模块(6)进行缓存。

5.根据权利要求4所述的基于FPGA的数据采集控制板，其特征在于，所述数据通道管理模块(102)包括DDR写接口、DDR读接口、SATA读接口和SATA写接口，所述DDR写接口和SATA读接口、数据处理模块(101)和PL端对应的缓存模块(6)分别连接，所述DDR读接口和SATA写接口、数据处理模块(101)和PL端对应的缓存模块(6)分别连接，所述SATA读接口和SATA写接口分别和SATA驱动模块(103)连接。

6.根据权利要求2所述的基于FPGA的数据采集控制板，其特征在于，还包括调试连接器(7)，所述PS端设有JTAG调试接口，所述JTAG调试接口通过调试连接器(7)和外部的调试设备连接。

7.根据权利要求1所述的基于FPGA的数据采集控制板，其特征在于，还包括用于提供时钟信号的Si5341B时钟发生器(8)，所述Si5341B时钟发生器(8)和PL端的时钟输入端连接。

8.根据权利要求1所述的基于FPGA的数据采集控制板，其特征在于，还包括电源模块(9)和第二VPX连接器(10)，所述电源模块(9)输入端通过第二VPX连接器(10)和外部的供电设备连接，所述电源模块(9)的输出端和光纤收发模块(3)、PL端的供电端连接。

9.一种数据记录仪，其特征在于，包括设置于机箱内的VPX背板(11)、电源板(12)、数据采集控制板(13)和至少五个存储板(14)，所述电源板(12)、数据采集控制板(13)、存储板(14)分别和VPX背板(11)可拆卸连接，所述数据采集控制板(13)通过VPX背板(11)和电源板(12)、存储板(14)分别连接，所述数据采集控制板(13)为权利要1～8任一所述的基于FPGA的数据采集控制板。

10.根据权利要求9所述的数据记录仪，其特征在于，所述存储板(14)包括VPX 6U板卡(140)和设置于VPX 6U板卡(140)上的第一固态硬盘(141)和第二固态硬盘(142)，所述第二固态硬盘(142)和第一固态硬盘(141)一一对应且叠放于对应的第一固态硬盘(141)的上部，所述第一固态硬盘(141)两两分组，每组中的第一固态硬盘(141)相对布置且数据端互相连接，使得每组第一固态硬盘(141)将数据分散存储，所述第二固态硬盘(142)两两分组，每组中的第二固态硬盘(142)相对布置且数据端互相连接，使得每组第二固态硬盘(142)将数据分散存储，所述存储板(14)和数据采集控制板(13)的第一VPX连接器(4)一一对应，每个第一VPX连接器(4)对应至少8个SATA 3.0接口，所述第一固态硬盘(141)和第二固态硬盘(142)分别至少为4个且和SATA 3.0接口一一对应，所述第一固态硬盘(141)和第二固态硬盘(142)的数据端分别通过对应的第一VPX连接器(4)和对应的SATA 3.0接口连接。