赵雅琴 吴芝路 张 博

     来源：《电子技术应用》

     摘要：针对遥测数据码速率高、数据量大以及系统造价尽量低的要求。采用pc机控制硬盘并行工作对遥测数据进行实时采集及存储，使数据存储只在缓冲存储器和硬盘数据端口之间过行，不占用系统机时。控制电路用epld集成，制成pc接口卡。

     关键词：遥测数据存储

     多硬盘 并行

     随着遥感遥测系统被测参数的迅速增加，其数据传输码速率越来越高，对数据存储系统的速度和容量都提出了更高的要求。以硬盘以代替其它的的存储介质实现遥测数据的无丢失存储，已经成为遥测数领域数据存储研究的一个重要方面。采用单个的硬盘对遥测数据进行存储，在存储容量及存储速率方在都有一定的限制，满足不了某些遥测数据传速率及存储容量的要求。

     基于以上原因，本文提出了采用pc机控制多硬盘并行工作并形成磁盘阵列，存储容量及存储速率都有了很大提高。其最大优点是数据传输存储不经过主机，只在缓冲存储器和硬盘端口寄存器之间进行，极大地提高了数据的传输存储速度。主机只对存储系统进行逻辑控制和参数设置，节省了系统机时。

     1 系统分析

     由于硬盘的工作时序与遥测数据的速率不匹配,

     需要对遥测数据进行缓存，然后成块写入硬盘。缓存通常由高速静态ram、或双端口ram或fifo完成，从容量及成本考虑，本系统采用静态ram。

     一个由一块硬盘构成的数据存储系统需要两块ram配合据缓存。假设pcm数据码速率为s（mbps）每一块缓存的容量为rkb，将每一块缓存的数据存入硬盘所需要的时间设为t秒，则有：

     经串并转换后的并行数据速率为s＝s／8mbps，存满一块缓存时间：

     t1＝r×1024／s1×1000×1000＝r×1024×8／s×1000×1000秒

     为了不丢失数据，应遵照写盘时间要小于pcm存满一块缓存时间的原则，即t≥1.1t，则单硬盘所能接收的最大码速率：

     smax＝r×1024／t1×1000×1000＝r×1024×8／t×1.1×1000×1000秒

     单硬盘的具体工作时序如图1所示。

     若将pcm遥测数据流提高到2smbps每块缓存仍为rkb，则pcm写完一块所需要时间为t／2，将rkb的缓存数据写到硬盘仍需要t秒时间，遥测数据存满每一块缓存所用的时间为：

     t2＝r×1024×8／2×s×1000×1000秒

     由此可以得出t＝1／2t。这样，在读缓存写硬盘其间，需要2块容量为r（kb）的缓存的才能暂存t时间内的输入数据。由于输入串行数据的码速率提高了一倍，写硬盘数据量也增加了一倍，而单硬盘的写盘速度已达极退，所以只能再增加一个硬盘并行工作。因此在单硬盘达到存储速度极限时，要提高一倍友速率，只需要增加一块硬盘和一块缓存就可以满足2s（mbps）速率的要求，其工作时序如图2所示。

     由图2可以看出：用双硬盘三块ram就可以便存储速率比单硬盘双ram提高一倍。依次类推，每增加一块硬盘和一块ram，数据存储速率就能提高一倍。若想对码速率为ns

     mbps遥测数据进行存储，只需要n块硬盘、n＋1块ram即可实现。

     2 硬件结构设计

     本系统由遥测数据（pcm码）的采集和存储两部分组成。数据采集部分包括pcm码的串／并转换电路和采集控制电。数据存储部分包括：读写缓冲地址产生电路、读写控制电路、数据选择电路、主存储电路。基于双硬盘并行工作的遥测数据存储系