一种星载数据存储装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种星载数据存储装置，包括主控制器、工作表生成模块、地址管理模块、输入处理模块、输入DMA通道、数据存储区、输出DMA通道和输出处理模块，具有LVDS接口、高速串行接口、RS485接口和CAN总线接口。固态存储器文件管理是以实时了解固态存储器的工作表信息为前提的。工作表信息是由工作表生成模块产生的，由主控制器对工作表信息进行收集，然后将工作表信息经RS485总线或CAN总线送至星务主机，然后通过测控无线信道下传至地面。固态存储器通过RS485总线或CAN总线与星务主机进行双向通信，一方面向固态存储器发送指令。另一方面接收固态存储器反馈的遥测信息和工作表信息。采用DSP+单片机+FPGA+MRAM+RAM+Flash架构硬件平台，处理速度快且对外接口丰富。

Satellite borne data storage device

The utility model relates to an onboard data storage device comprises a main controller and work table generating module, address management module, input module, DMA input channel, data store, DMA output channel and output processing module with LVDS interface and high-speed serial interface, RS485 interface and CAN bus interface. Solid state memory file management is based on real-time knowledge of the table information of solid-state memory. The work table information is composed of a work table generating module generated by the main controller, on the working table to collect information, and then work table information by RS485 bus or CAN bus is sent to the host, and then through the wireless channel and down to the ground. The solid-state memory communicate with the host host via the RS485 bus or CAN bus, while on the one hand, it sends instructions to the solid-state memory. On the other hand, the telemetry data and worksheet information received by the solid-state memory are received. Adopt DSP+ single chip microcomputer, +FPGA+MRAM+RAM+Flash structure, hardware platform, processing speed is fast, and the external interface is abundant.

【技术实现步骤摘要】
一种星载数据存储装置
本技术涉及星载数据文件管理装置，属于数据处理与传输

技术介绍
目前星载固态存储器对数据文件管理常用的为分区存储的方式，对碎片空间的利用不足，造成了存储空间的浪费。随着遥感卫星的分辨率不断提高，获取的图像将具备分辨率高、细节丰富、信息量大、传输速率高等特点。但是，目前阶段，我国卫星不可能实现全天时、全天候的地面接收数据操作，且下传码速率也不可能无限度的提高。因此，改进固态存储器数据文件的管理策略，有效提高固态存储器的存储效率成为亟待解决的问题。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术的上述不足，提供一种星载数据存储装置，该存储装置有效避免了顺序存储的不易分拣问题和分区存储的碎片空间浪费问题，提高了存储容量。本技术的上述目的主要是通过如下技术方案予以实现的：一种星载数据存储装置，其特征在于：包括主控制器、工作表生成模块、地址管理模块、输入处理模块、输入DMA通道、数据存储区、输出DMA通道和输出处理模块，其中：主控制器分别与地址管理模块和工作表生成模块连接，地址管理模块连接数据存储区，数据存储区分别与输入DMA通道和输出DMA通道连接，输入DMA通道与输入处理模块连接，输出DMA通道与输出处理模块连接，其中：主控制器：接收外部星务主机发送的数据读入指令，并将所述数据读入指令通过地址管理模块发送给输入DMA通道和输入处理模块；接收外部星务主机发送的数据读出指令，并将所述数据读出指令通过地址管理模块发送给输出DMA通道和输出处理模块；接收外部星务主机发送的工作表信息读出指令，并将所述指令发送给工作表生成模块，并将从工作表生成模块接收的工作表信息发送给外部星务主机；接收到外部星务主机发送的坏块替换指令后，将所述坏块替换指令发送给地址管理模块；工作表生成模块：查看数据存储区中已经存在的文件，按照已经存在的文件生成新的工作表信息，所述工作表信息包括文件序号、文件占用的容量、文件的地址、文件的起止时间以及文件的数量；在接收到主控制器发送的指令后，将生成的工作表信息由主控制器发送给外部星务主机；地址管理模块：负责管理各个文件在数据存储区中的存储地址，包括产生数据文件写入地址和产生数据文件读出地址；接收到主控制器发送的坏块替换指令后，对数据存储区的坏块进行替换，并重新对数据存储区的地址进行映射，将新映射的地址存储在工作表生成模块。输入处理模块：接收到主控制器发送的数据读入指令后，接收外部输入数据，并将输入的数据进行采样、整形、串并转换后输出给输入DMA通道；输入DMA通道：在接收到主控制器发送的数据写入指令后，直接控制地址管理模块产生数据写入地址，然后将从输入处理模块接收的数据写入相应的数据存储区；数据存储区：负责按照地址管理模块生成的数据写入地址存储输入DMA通道发送的数据；输出DMA通道：在接收到主控制器发送的数据读出指令后，根据工作表信息控制地址管理模块索引到数据文件读出地址，并从数据存储区读出数据，发送给输出处理模块；输出处理模块：将从输出DMA通道接收的数据进行采样、整形、并串转换后向外输出。在上述星载数据存储装置中，还包括LVDS接口、高速串行接口、RS485总线接口和CAN总线接口，其中LVDS接口、高速串行接口均与输入处理模块连接，LVDS接口、高速串行接口均与输出处理模块连接，RS485总线接口和CAN总线接口均与主控制器连接；所述输入处理模块、输出处理模块均通过LVDS接口、高速串行接口与外部进行数据交互；主控制器通过RS485总线接口和CAN总线接口与外部星务主机进行指令和数据交互。在上述星载数据存储装置中，所述主控制器包括DSP，型号为TMS320VC5502。在上述星载数据存储装置中，所述工作表生成模块包括单片机和MRAM，所述单片机的型号为80C32，所述MRAM的型号为3DMR64M08VS4476。在上述星载数据存储装置中，所述地址管理模块包括FPGA和RAM，所述FPGA的型号为XQVR300-4CB228，所述RAM的型号为MMK2-67025EV-30MQ。在上述星载数据存储装置中，所述输入处理模块包括FPGA、所述FPGA的型号为XQVR300-4CB228；输出处理模块包括FPGA，所述FPGA的型号为XQVR300-4CB228。在上述星载数据存储装置中，输入DMA通道包括FPGA，所述FPGA的型号为XQVR300-4CB228；所述输出DMA通道包括FPGA，所述FPGA的型号为XQVR300-4CB228。在上述星载数据存储装置中，数据存储区包括Flash，所述Flash的型号为3DFN16G08VS4208MSA00M。本技术与现有技术相比具有如下有益效果：(1)本技术通过将数据存储区与坏块替换区合二为一的冗余数据储存区方式替代数据存储区与坏块替换区分立的方式，使得固态存储器的坏块替换区也可以释放给用户使用，有效提高了存储容量。(2)本技术通过地址管理模块在物理地址和逻辑地址间建立数据存储单元的映射表，有效避免了顺序存储的不易分拣问题和分区存储的碎片空间浪费问题。(3)、本技术采用DSP+单片机+FPGA+MRAM+RAM+Flash架构硬件平台，处理速度快且对外接口丰富。满足本技术的使用需求，通用性好。(4)、本技术在以Flash为存储介质的星载固态存储器中，采用对失效存储单元和文件系统的管理措施，有效避免了顺序存储的不易分拣问题和分区存储的碎片空间浪费问题。附图说明图1为本技术星载数据存储装置组成框图。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本技术作进一步详细的描述：如图1所示为星载数据存储装置组成框图，包括主控制器、工作表生成模块、地址管理模块、输入处理模块、输入DMA通道、数据存储区、输出DMA通道和输出处理模块，具有LVDS接口、高速串行接口、RS485总线接口和CAN总线接口。其中LVDS接口、高速串行接口均与输入处理模块连接，LVDS接口、高速串行接口均与输出处理模块连接，RS485总线接口和CAN总线接口均与主控制器连接，主控制器分别与地址管理模块和工作表生成模块连接，地址管理模块连接数据存储区，数据存储区分别与输入DMA通道和输出DMA通道连接，输入DMA通道与输入处理模块连接，输出DMA通道与输出处理模块连接，输入处理模块、输出处理模块均通过LVDS接口、高速串行接口与外部进行数据交互；主控制器通过RS485总线接口和CAN总线接口与外部星务主机进行指令和数据交互。主控制器通过RS485总线接口和CAN总线接口与星务主机双向通信，星务主机向主控制器发送指令，并接收主控制器回馈的状态数据；并通过内部接口与工作表生成模块、地址管理模块进行双向通信；主控制器通过与星务主机的通信主要实现对数据的写入、读出和坏块替换等操作，同时将固态存储器的遥测和工作表信息发给星务主机。具体为：主控制器接收外部星务主机发送的数据读入指令，并将所述数据读入指令通过地址管理模块发送给输入DMA通道和输入处理模块；接收外部星务主机发送的数据读出指令，并将所述数据读出指令通过地址管理模块发送给输出DMA通道和输出处理模块；接收外部星务主机发送的工作表信息读出指令，并将所述指令发送给工作表生成模本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种星载数据存储装置，其特征在于：包括主控制器、工作表生成模块、地址管理模块、输入处理模块、输入DMA通道、数据存储区、输出DMA通道和输出处理模块，其中：主控制器分别与地址管理模块和工作表生成模块连接，地址管理模块连接数据存储区，数据存储区分别与输入DMA通道和输出DMA通道连接，输入DMA通道与输入处理模块连接，输出DMA通道与输出处理模块连接，其中：主控制器：接收外部星务主机发送的数据读入指令，并将所述数据读入指令通过地址管理模块发送给输入DMA通道和输入处理模块；接收外部星务主机发送的数据读出指令，并将所述数据读出指令通过地址管理模块发送给输出DMA通道和输出处理模块；接收外部星务主机发送的工作表信息读出指令，并将所述指令发送给工作表生成模块，并将从工作表生成模块接收的工作表信息发送给外部星务主机；接收到外部星务主机发送的坏块替换指令后，将所述坏块替换指令发送给地址管理模块；工作表生成模块：查看数据存储区中已经存在的文件，按照已经存在的文件生成新的工作表信息，所述工作表信息包括文件序号、文件占用的容量、文件的地址、文件的起止时间以及文件的数量；在接收到主控制器发送的指令后，将生成的工作表信息由主控制器发送给外部星务主机；地址管理模块：负责管理各个文件在数据存储区中的存储地址，包括产生数据文件写入地址和产生数据文件读出地址；接收到主控制器发送的坏块替换指令后，对数据存储区的坏块进行替换，并重新对数据存储区的地址进行映射，将新映射的地址存储在工作表生成模块；输入处理模块：接收到主控制器发送的数据读入指令后，接收外部输入数据，并将输入的数据进行采样、整形、串并转换后输出给输入DMA通道；输入DMA通道：在接收到主控制器发送的数据写入指令后，直接控制地址管理模块产生数据写入地址，然后将从输入处理模块接收的数据写入相应的数据存储区；数据存储区：负责按照地址管理模块生成的数据写入地址存储输入DMA通道发送的数据；输出DMA通道：在接收到主控制器发送的数据读出指令后，根据工作表信息控制地址管理模块索引到数据文件读出地址，并从数据存储区读出数据，发送给输出处理模块；输出处理模块：将从输出DMA通道接收的数据进行采样、整形、并串转换后向外输出。...

【技术特征摘要】
1.一种星载数据存储装置，其特征在于：包括主控制器、工作表生成模块、地址管理模块、输入处理模块、输入DMA通道、数据存储区、输出DMA通道和输出处理模块，其中：主控制器分别与地址管理模块和工作表生成模块连接，地址管理模块连接数据存储区，数据存储区分别与输入DMA通道和输出DMA通道连接，输入DMA通道与输入处理模块连接，输出DMA通道与输出处理模块连接，其中：主控制器：接收外部星务主机发送的数据读入指令，并将所述数据读入指令通过地址管理模块发送给输入DMA通道和输入处理模块；接收外部星务主机发送的数据读出指令，并将所述数据读出指令通过地址管理模块发送给输出DMA通道和输出处理模块；接收外部星务主机发送的工作表信息读出指令，并将所述指令发送给工作表生成模块，并将从工作表生成模块接收的工作表信息发送给外部星务主机；接收到外部星务主机发送的坏块替换指令后，将所述坏块替换指令发送给地址管理模块；工作表生成模块：查看数据存储区中已经存在的文件，按照已经存在的文件生成新的工作表信息，所述工作表信息包括文件序号、文件占用的容量、文件的地址、文件的起止时间以及文件的数量；在接收到主控制器发送的指令后，将生成的工作表信息由主控制器发送给外部星务主机；地址管理模块：负责管理各个文件在数据存储区中的存储地址，包括产生数据文件写入地址和产生数据文件读出地址；接收到主控制器发送的坏块替换指令后，对数据存储区的坏块进行替换，并重新对数据存储区的地址进行映射，将新映射的地址存储在工作表生成模块；输入处理模块：接收到主控制器发送的数据读入指令后，接收外部输入数据，并将输入的数据进行采样、整形、串并转换后输出给输入DMA通道；输入DMA通道：在接收到主控制器发送的数据写入指令后，直接控制地址管理模块产生数据写入地址，然后将从输入处理模块接收的数据写入相应的数据存储区；数据存储区：负责按照地址管理模块生成的数据写入地址存储输入DMA通道发送的数据；输出DMA通道：在接收到主控制器发送的数据读出指令后，根据工作表信...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘志佳，张敬一，郭琪，李鹏飞，欧民，
申请(专利权)人：航天东方红卫星有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11