一種微型機載數(shù)據(jù)記錄裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種微型機載數(shù)據(jù)記錄裝置，它包括數(shù)據(jù)記錄儀和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)接板；所述的數(shù)據(jù)記錄儀包括USB控制器、RS422通信模塊、eMMC存儲模塊和微型接口板，所述的微型接口板包括USB3.0接口和RS422接口，所述的USB控制器通過RS422通信模塊與RS422接口連接，USB控制器的eMMC控制端與eMMC存儲模塊連接，USB控制器的USB控制端與USB3.0接口連接；數(shù)據(jù)記錄儀還通過RS422接口與機載系統(tǒng)連接；所述的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)接板包括RS422轉(zhuǎn)RS232模塊、USB3.0轉(zhuǎn)USB2.0模塊和USB3.0接口模塊中的一種或多種的組合，數(shù)據(jù)記錄儀的微型接口板通過RS422轉(zhuǎn)RS232模塊、USB3.0轉(zhuǎn)USB2.0模塊或USB3.0接口模塊與外接計算機連接。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單體積小，可通過RS422接口和RS232接口完成數(shù)據(jù)記錄儀的數(shù)據(jù)記錄，并通過USB3.0接口實現(xiàn)數(shù)據(jù)記錄儀的數(shù)據(jù)高速卸載。
【專利說明】一種微型機載數(shù)據(jù)記錄裝置

【技術(shù)領域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種微型機載數(shù)據(jù)記錄裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]目前，飛行員的飛行訓練頻率越來越大，民航航班的班次也越來越多，每個架次或班次的飛行數(shù)據(jù)需進行嚴格的保存。而在對飛行數(shù)據(jù)的進行記錄和卸載時，要求數(shù)據(jù)記錄儀的讀取速度快，數(shù)據(jù)讀取穩(wěn)定無誤。
[0003]在機載的應用環(huán)境中，又要求數(shù)據(jù)記錄儀滿足小型化，要保證在一個很小的體積上即可完成數(shù)據(jù)記錄和卸載的工作。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種微型機載數(shù)據(jù)記錄裝置，結(jié)構(gòu)簡單體積小，可通過RS422接口和RS232接口完成數(shù)據(jù)記錄儀的數(shù)據(jù)記錄，并通過USB3.0接口實現(xiàn)數(shù)據(jù)記錄儀的數(shù)據(jù)高速卸載。
[0005]本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的:一種微型機載數(shù)據(jù)記錄裝置，它包括數(shù)據(jù)記錄儀和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)接板；所述的數(shù)據(jù)記錄儀包括USB控制器、RS422通信模塊、eMMC存儲模塊和微型接口板，所述的微型接口板包括USB3.0接口和RS422接口，所述的USB控制器通過RS422通信模塊與RS422接口連接，USB控制器的eMMC控制端與eMMC存儲模塊連接，USB控制器的USB控制端與USB3.0接口連接；數(shù)據(jù)記錄儀還通過RS422接口與機載系統(tǒng)連接；所述的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)接板包括RS422轉(zhuǎn)RS232模塊、USB3.0轉(zhuǎn)USB2.0模塊和USB3.0接口模塊中的一種或多種的組合，數(shù)據(jù)記錄儀的微型接口板通過RS422轉(zhuǎn)RS232模塊、USB3.0轉(zhuǎn)USB2.0模塊或USB3.0接口模塊與外接計算機連接。
[0006]USB控制器為USB3.0控制器，USB控制器為CYUSB3023芯片。
[0007]所述的eMMC存儲模塊內(nèi)嵌有Nand Flash存儲器。
[0008]所述的數(shù)據(jù)記錄儀還包括晶體振蕩器，晶體振蕩器的時鐘信號輸出與USB控制器的時鐘信號輸入連接。
[0009]所述的數(shù)據(jù)記錄儀還包括電源模塊，所述的電源模塊為DC/DC電源模塊，所述的微型接口板還包括電源接口，電源模塊的輸入與電源接口連接，電源模塊的輸出分別與USB控制器、RS422通信模塊和eMMC存儲模塊的電源輸入連接。
[0010]本發(fā)明的有益效果是:
I)本發(fā)明選用的元器件積小、功耗低，使得數(shù)據(jù)記錄儀的體積可以做得更小，滿足微型機載式數(shù)據(jù)記錄儀的設計要求。
[0011 ] 2)本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，其數(shù)據(jù)記錄儀采用CYUSB3023芯片作為USB控制器，具有eMMC控制接口，可以直接實現(xiàn)與eMMC存儲模塊的無縫連接，實現(xiàn)對eMMC存儲模塊的控制，并可實現(xiàn)通過USB3.0接口對eMMC存儲模塊中的存儲數(shù)據(jù)進行高速卸載。
[0012] 3)選用eMMC作為存儲介質(zhì),其內(nèi)嵌Nand Flash的控制器,可實現(xiàn)對Nand Flash的ECC糾錯、磨損均衡和壞塊剔除的工作，對用戶而言不需要對Flash進行管理就直接可以對eMMC進行數(shù)據(jù)存儲和回讀。
[0013]4)數(shù)據(jù)記錄儀采用微型接口，有效減少接口面積，通過數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)接板實現(xiàn)微型接口到標準接口的轉(zhuǎn)換。
[0014]5)本發(fā)明在數(shù)據(jù)記錄時，數(shù)據(jù)記錄儀通過RS422接口接收機載系統(tǒng)發(fā)出的數(shù)據(jù)，并將其記錄到eMMC存儲模塊中；在數(shù)據(jù)卸載時，卸載計算機通過USB3.0接口與數(shù)據(jù)記錄儀連接完成數(shù)據(jù)高速卸載，也可通過RS232接口和USB2.0接口與數(shù)據(jù)記錄儀連接，控制該數(shù)據(jù)記錄儀進行數(shù)據(jù)卸載工作。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1為本發(fā)明微型機載數(shù)據(jù)記錄裝置的系統(tǒng)原理框圖；
圖2為本發(fā)明微型機載數(shù)據(jù)記錄儀的電路原理框圖。

【具體實施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖進一步詳細描述本發(fā)明的技術(shù)方案，但本發(fā)明的保護范圍不局限于以下所述。
[0017]如圖1所示，一種微型機載數(shù)據(jù)記錄裝置，它包括數(shù)據(jù)記錄儀和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)接板。
[0018]所述的數(shù)據(jù)記錄儀包括USB控制器、RS422通信模塊、eMMC存儲模塊和微型接口板，所述的微型接口板包括USB3.0接口和RS422接口，所述的USB控制器通過RS422通信模塊與RS422接口連接，USB控制器的eMMC控制端與eMMC存儲模塊連接，USB控制器的USB控制端與USB3.0接口連接；數(shù)據(jù)記錄儀還通過RS422接口與機載系統(tǒng)連接。
[0019]所述的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)接板包括RS422轉(zhuǎn)RS232模塊、USB3.0轉(zhuǎn)USB2.0模塊和USB3.0接口模塊中的一種或多種的組合，數(shù)據(jù)記錄儀的微型接口板通過RS422轉(zhuǎn)RS232模塊、USB3.0轉(zhuǎn)USB2.0模塊或USB3.0接口模塊與外接計算機連接。數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)接板的一端具有標準的RS232接口、USB2.0接口和USB3.0接口，其另一端具有與數(shù)據(jù)記錄儀所具有的微型接口板相應的微型接口。
[0020]一般的外接計算機都設置有RS232接口和USB2.0/USB3.0接口，外接計算機的RS232接口與數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)接板的RS232接口連接，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)接板的RS232接口通過RS422轉(zhuǎn)RS232模塊與數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)接板的RS422接口連接，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)接板的RS422接口與數(shù)據(jù)記錄儀的RS422接口連接，實現(xiàn)外接計算機通過RS232接口對數(shù)據(jù)記錄儀eMMC中的數(shù)據(jù)進行錄入和卸載。
[0021]外接計算機的USB2.0接口與數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)接板的USB2.0接口連接，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)接板的USB2.0接口通過USB3.0轉(zhuǎn)USB2.0模塊與數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)接板的USB3.0接口連接，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)接板的USB3.0接口與數(shù)據(jù)記錄儀的USB3.0接口連接，實現(xiàn)外接計算機通過USB2.0接口對數(shù)據(jù)記錄儀eMMC中的數(shù)據(jù)進行錄入和卸載。
[0022]外接計算機的USB3.0接口與數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)接板的USB3.0接口連接，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)接板的USB3.0接口通過USB3.0模塊與數(shù)據(jù)記錄儀的USB3.0接口連接，實現(xiàn)外接計算機通過USB3.0接口對數(shù)據(jù)記錄儀eMMC中的數(shù)據(jù)進行高速錄入和卸載。
[0023]所述的機載系統(tǒng)通過RS422接口與數(shù)據(jù)記錄儀連接。
[0024]如圖2所示，USB控制器為USB3.0控制器，可采用Cypress公司的EZ_USB@ SD3系列的CYUSB3023芯片。該CYUSB3023芯片內(nèi)嵌ARM處理內(nèi)核，集成了一個USB3.0接口和一個eMMC控制器接口，可以直接實現(xiàn)eMMC存儲模塊的無縫連接，并具備SPI，I2C，UART和I2S接口，UART接口用于接收RS422接口傳送過來的數(shù)據(jù)。eMMC控制器接口可以直接實現(xiàn)eMMC存儲模塊的無縫連接，用于實現(xiàn)對eMMC器件的控制，USB接口可以實現(xiàn)對eMMC存儲模塊的存儲數(shù)據(jù)進行高速卸載。
[0025]所述的eMMC存儲模塊為以eMMC作為存儲介質(zhì)、內(nèi)嵌Nand Flash的控制器?？蓪崿F(xiàn)對Nand Flash的ECC糾錯、磨損均衡和壞塊剔除的工作。對用戶而言不需要對Flash進行控制和管理就直接可以對其進行數(shù)據(jù)存儲和回讀。
[0026]eMMC存儲模塊最大的優(yōu)點是低復雜度、高集成度和低布線難度等，無需考慮主控模塊與閃存是否兼容的問題，無兼容煩惱，難度和占用體積以及數(shù)據(jù)記錄儀的電路板的復雜度都會降低。
[0027]eMMC存儲模塊可選用鎂光公司的MTFC8GLDEA-4M IT芯片或MTFC4GMDEA-4M IT芯片，其中MTFC8GLDEA-4M IT芯片具有8GB的存儲容量，MTFC4GMDEA-4M IT芯片具有4GB的存儲容量。這兩種芯片均屬于管理型Nand Flash，其內(nèi)部實現(xiàn)了 Flash的控制、ECC糾錯、磨損均衡和壞塊管理的功能。
[0028]所述的RS422通信模塊選用MAXM公司的MAX14783E芯片，具有實現(xiàn)RS422的收發(fā)接口電路，可以做到35KV的抗ESD的能力。
[0029]所述的數(shù)據(jù)記錄儀還包括晶體振蕩器，晶體振蕩器的時鐘信號輸出與USB控制器的時鐘信號輸入連接。
[0030]所述的數(shù)據(jù)記錄儀還包括電源模塊，所述的電源模塊為DC/DC電源模塊，所述的微型接口板還包括電源接口，電源模塊的輸入與電源接口連接，電源模塊的輸出分別與USB控制器、RS422通信模塊和eMMC存儲模塊的電源輸入連接。電源模塊輸入端接收5V的直流電源，其輸出端輸出1.2V和3.3V的直流電源。
[0031]電源模塊可以采用TI公司的D⑶C TPS62590芯片，以提供本發(fā)明電路板所需要的電源。
[0032]本發(fā)明中的數(shù)據(jù)記錄儀所選用的元器件需盡量為體積小、功耗低的器件，以滿足小型化的要求，本發(fā)明中數(shù)據(jù)記錄儀的體積參數(shù)為2.5cm*3.5cm*0.8cm。
[0033]其中，USB控制器采用Cypress的EZ_USB@ SD3系列的CYUSB3023芯片，該芯片的封裝可以選擇WLCSP封裝，體積參數(shù)為5.099mm*4.695mm*0.55mm。
[0034]eMMC存儲模塊選用鎂光公司的MTFC8GLDEA-4M IT芯片或MTFC4GMDEA-4M IT芯片，該器件封裝可以選擇WFBGA封裝，體積參數(shù)為11.5mm*13mm*0.8mm。
[0035]RS422通信模塊選用MAXM公司的MAX14783E芯片，該芯片的體積參數(shù)為3mm氺3mm氺0.5mm。
[0036]電源模塊選用TI公司的D⑶C TPS62590芯片，該芯片的體積參數(shù)為
2.1mm氺2.1mm氺0.8mm。
[0037]本發(fā)明中數(shù)據(jù)記錄儀的電路板上所設計的其他電阻和電容元器件，盡量使用0402封裝，保證電路的小體積裝配。
【權(quán)利要求】
1.一種微型機載數(shù)據(jù)記錄裝置，其特征在于:它包括數(shù)據(jù)記錄儀和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)接板； 所述的數(shù)據(jù)記錄儀包括舊8控制器、1？8422通信模塊、6110存儲模塊和微型接口板，所述的微型接口板包括…83.0接口和83422接口，所述的…8控制器通過83422通信模塊與尺3422接口連接，^88控制器的611(:控制端與611(:存儲模塊連接，^88控制器的舊8控制端與舊83.0接口連接；數(shù)據(jù)記錄儀還通過舊422接口與機載系統(tǒng)連接； 所述的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)接板包括83422轉(zhuǎn)83232模塊、…83.0轉(zhuǎn)…82.0模塊和…83.0接口模塊中的一種或多種的組合，數(shù)據(jù)記錄儀的微型接口板通過舊422轉(zhuǎn)舊232模塊、^883.0轉(zhuǎn)^882.0模塊或…83.0接口模塊與外接計算機連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微型機載數(shù)據(jù)記錄裝置，其特征在于山38控制器為^883.0控制器，^88控制器為刊383023芯片。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微型機載數(shù)據(jù)記錄裝置，其特征在于:所述的611(:存儲模塊內(nèi)嵌有版111(1 存儲器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微型機載數(shù)據(jù)記錄裝置，其特征在于:所述的數(shù)據(jù)記錄儀還包括晶體振蕩器，晶體振蕩器的時鐘信號輸出與舊8控制器的時鐘信號輸入連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微型機載數(shù)據(jù)記錄裝置，其特征在于:所述的數(shù)據(jù)記錄儀還包括電源模塊，所述的電源模塊為0(:/0(:電源模塊，所述的微型接口板還包括電源接口，電源模塊的輸入與電源接口連接，電源模塊的輸出分別與舊8控制器、1？8422通信模塊和6麗存儲模塊的電源輸入連接。
【文檔編號】G06F13/38GK104391809SQ201410701434
【公開日】2015年3月4日 申請日期:2014年11月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月28日
【發(fā)明者】李亞斌, 張瀾 申請人:成都中遠信電子科技有限公司