论文摘要
数据记录器是广泛应用于飞行器、机车、舰船等高速运行的交通运输工具上的实时记录运行参数的设备,其所记录数据的准确性将直接影响数据分析人员对这些机器性能的判定。因此设计一种能实时、稳定记录运行参数的数据记录器显得尤为重要。传统的以RS-422为数据输入接口,以RS-232为数据输出接口的数据记录器在将大量数据上传至PC机时花费很长时间,且现在很多PC机的板卡已开始逐渐淘汰RS-232接口,因此急需寻找一种新的数据传输方式来代替传统的通信方式。本文就是在此背景下展开研究工作的。本设计在传统数据记录器的设计基础上,通过对多种系统方案的论证,提出了以RS-422和RS-232为数据输入接口,以USB主机接口为数据输出接口的新的设计理念。该数据记录器可以直接将RS-422或者RS-232接口传输过来的数据保存在系统的NandFlash中,通过数据记录器的USB接口将Nand Flash中的数据下载到U盘中。与传统的数据记录器相比,基于USB的数据记录器具有传输速度快、数据传输稳定性高、使用方便等优势,摆脱了传统数据记录器对PC机的依赖。本设计通过选取合适的主控制器芯片、大容量存储器芯片等完成系统的硬件设计。硬件电路主要包括：最小系统电路、键盘电路、RS-232接口电路、RS-422接口电路、USB接口电路、USB驱动电路、Nand Flash存储电路等。软件部分是本设计研究的重点,分三个功能模块：数据输入、存储任务模块；USB数据输出任务模块和Nand Flash擦除任务模块。其中USB数据输出部分包括：USB主控制器程序设计、USB核心程序设计、USB设备类程序设计和FAT文件系统的移植。因为数据记录器的各个功能实现起来比较复杂,为实现数据记录器的实时性要求,本设计引入μC/OS-Ⅱ操作系统,由操作系统的任务机制对这三个任务模块进行管理。实验表明,该数据记录器上传的文件与源文件完全一致,误码率为0。所研究的通用数据记录器完全满足设计要求。