[发明专利]一种基于FPGA的多通道数据存储方法及系统

说明书

本发明公开了一种基于FPGA的多通道数据存储方法及系统，方法包括：PL端获取数据收发单元中各目标通道的数据，进行数据组包后，发送给缓存单元中对应的缓存通道进行缓存，PS端在文件系统中生成各目标通道的文件；PS端轮询各缓存通道，若存在数据量达到第一阈值的缓存通道，更新对应文件的信息，PL端根据对应文件的信息，将所述缓存通道中的数据包保存在存储单元中；若PS端收到停止指令，PL端停止获取所述数据，返回上一步骤直到各缓存通道中无数据，PS端更新文件系统并通过PL端将所述文件系统写入存储单元；若PS端未收到停止指令，返回上一步骤直到PS端收到停止指令。本发明提高了读取数据时的可操作性和便利性。

技术领域

本发明涉及存储技术领域，尤其涉及一种基于FPGA的多通道数据存储方法及系统。

背景技术

伴随着电子产品的日益普及，带动了数据采集技术和数据存储技术的快速发展。特别是在卫星导航、电子、雷达等技术领域，数据采集存储系统越来越发挥着举足轻重的作用。而且对数据采集存储系统的技术要求也日益提高：高数据传输速率、海量存储容量、功耗与成本低。传统的数据采集存储系统难以满足这样的要求。随着技术的进步，需要存储的数据种类也越来越多，对单一存储设备的要求越来越高，需要同时存储多个通道的数据。

近年来发展的FPGA(Field Programmable Gate Array，现场可编程门阵列)技术为新一代高速数据采集存储系统提供了良好的技术支持。FPGA具有非常多的硬件资源，集成在一块芯片上的可用逻辑门电路达千万级别，可以通过内部锁相环得到非常高的时频，内部时耗小，而且效率非常高，结构灵活，能够集成多个控制器、译编码和各种外围接口电路，因此可使用FPGA来设计数据采集与数据存储部分。而在信号处理方面，FPGA由于具有丰富的内核资源，方便使用者的调用。因此，高速数据采集存储系统采用FPGA，可简化设计，提高系统的灵活性和处理速度。同时，随着Xilinx推出了ZYNQ、MPSoC等系列集成ARM硬核的FPGA产品，FPGA能够实现更高数据吞吐率的处理和存储性能。

目前使用FPGA进行多通道数据存储时的做法是，在FPGA中将多通道的数据分别进行组帧打包处理，然后将这些数据包当成一个通道的数据进行存储，使得文件系统中只存在一个文件。当需要读取数据时，将该文件对应的数据从存储介质中读取出来，然后根据存储前的组帧格式，对数据进行解析，最后将各个通道的数据分离出来，完成数据的读取。这种方法在数据可读性上有很大的局限性，当使用者只需要读取某一个通道的数据时，必须将文件对应的整个数据都读取出来，经过分离后才能得到所需的数据。如果该文件对应的数据量很大，就会耗费大量的时间用于读取和分离无用的数据。

发明内容

本发明要解决的技术问题：针对现有技术的上述问题，提供一种基于FPGA的多通道数据存储方法及系统，提高了读取数据时的可操作性和便利性。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种基于FPGA的多通道数据存储方法，应用于数据采集回放系统，所述数据采集回放系统包括FPGA单元、数据收发单元、缓存单元和存储单元，所述FPGA单元包括PL端和PS端，所述PL端和PS端、数据收发单元、缓存单元和存储单元分别连接，所述方法包括：

S1)PL端通过至少2个目标通道获取数据收发单元中的数据，进行数据组包后，发送给缓存单元中对应的缓存通道进行缓存，PS端在文件系统中生成所述目标通道的文件；

S2)PS端轮询各缓存通道，若存在数据量达到第一阈值的缓存通道，更新对应文件的信息，PL端根据对应文件的信息，将所述缓存通道中的数据包保存在存储单元中；

S3)若PS端收到停止指令，PL端停止获取所述数据，返回步骤S2)直到各缓存通道中无数据，PS端更新文件系统并通过PL端将所述文件系统写入存储单元；若PS端未收到停止指令，返回步骤S2)直到PS端收到停止指令。