基于XCR3256的低功耗存儲測試器設計

　摘要：本文介紹了基于XCR3256的存儲測試器的模塊化設計，利用XCR3256作為主控單元實(shí)現了數據的采編存儲重發(fā)技術(shù)。文中針對傳統的主要通過(guò)硬件電路降低功耗的方法，提出了具體的軟硬件相結合實(shí)現低功耗技術(shù)。分析了軟件操作對XCR3256及系統功耗的影響，介紹了幾種有效的實(shí)現低功耗的方法，并給出了部分的試驗數據。

　　0 引言

　　在各類(lèi)飛行器系統的科研過(guò)程中，對動(dòng)態(tài)數據的測試通常有兩種方式：一是無(wú)線(xiàn)電遙測法，二是利用專(zhuān)用傳輸線(xiàn)檢測飛行器工作狀態(tài)。然而，當飛行系統再入大氣等離子中斷區或者在水下時(shí)，則無(wú)法及時(shí)動(dòng)態(tài)獲得系統狀態(tài)信息。該存儲測試器，即黑匣子[1]，即可在例如以上的惡劣環(huán)境中實(shí)時(shí)采集飛行器各種狀態(tài)信息，并把采集到的數據按照一定的數據格式存儲起來(lái)，事后再現飛行器在盲區的工作狀態(tài)。該存儲測試器為諸如上述測試過(guò)程中的故障模型建立及分析提供了重要依據。

　　隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，元器件集成更多功能，對測試的要求，除了智能化、存儲容量大、安全可靠等之外，對測試設備小型化及低功耗的要求也持續增長(cháng)。低功耗目標的實(shí)現須從電子器件的開(kāi)發(fā)到終端產(chǎn)品的設計各個(gè)環(huán)節中得到落實(shí)。

　　1 系統設計及工作原理

　　存儲測試器是一個(gè)有機的整體,它同時(shí)與被測系統又有信息交換。因此,其各個(gè)相關(guān)的系統必須互相匹配、兼容,協(xié)調工作。在模塊化設計中實(shí)現了時(shí)序匹配、阻抗匹配、精度匹配、動(dòng)態(tài)范圍匹配等。

　　1.1 系統設計

　　該數據存儲測試器基于XCR3256主控，可實(shí)現采編存儲重發(fā)功能，能夠在指令控制下通過(guò)接口模塊采集多形式種信號，經(jīng)過(guò)數據處理將采集到的數據在幀、碼同步信號指令作用下按照32×32的幀格式存儲起來(lái)。系統框圖見(jiàn)圖1。

　　基于飛行器信號形式的多樣性，輸入接口設計中包括模擬量輸入、422差分串行數字量輸入以及并行數字量輸入。針對以上輸入數據進(jìn)行的數據處理包括串行數據的光隔處理[2] 及串并轉換，對模擬量的采樣及A/D轉換，最終生成并行數據，并在中心控制模塊的控制下分別寫(xiě)入存儲器。數據處理單元見(jiàn)圖2。

　　當系統斷電時(shí)，由于數據具有低功耗數據保持模塊，可將先前存儲來(lái)的數據保持下來(lái)，數據保持能力可達一年之久，再次上電可通過(guò)并行口、差分串行口或者高速USB口將數據讀出。

圖1 數據存儲測試器結構圖

圖2 數據處理單元