基于XCR3256的低功耗存储测试器研究设计

本文介绍了基于XCR3256的存储测试器的模块化设计，利用XCR3256作为主控单元实现了数据的采编存储重发技术。文中针对传统的主要通过硬件电路降低功耗的方法，提出了具体的软硬件相结合实现低功耗技术。分析了软件操作对XCR3256及系统功耗的影响，介绍了几种有效的实现低功耗的方法，并给出了部分的试验数据。

　　0 引言

　　在各类飞行器系统的科研过程中，对动态数据的测试通常有两种方式：一是无线电遥测法，二是利用专用传输线检测飞行器工作状态。然而，当飞行系统再入大气等离子中断区或者在水下时，则无法及时动态获得系统状态信息。该存储测试器，即黑匣子[1]，即可在例如以上的恶劣环境中实时采集飞行器各种状态信息，并把采集到的数据按照一定的数据格式存储起来，事后再现飞行器在盲区的工作状态。该存储测试器为诸如上述测试过程中的故障模型建立及分析提供了重要依据。

　　随着科学技术的不断发展，元器件集成更多功能，对测试的要求，除了智能化、存储容量大、安全可靠等之外，对测试设备小型化及低功耗的要求也持续增长。低功耗目标的实现须从电子器件的开发到终端产品的设计各个环节中得到落实。

　　1 系统设计及工作原理

　　存储测试器是一个有机的整体,它同时与被测系统又有信息交换。因此,其各个相关的系统必须互相匹配、兼容,协调工作。在模块化设计中实现了时序匹配、阻抗匹配、精度匹配、动态范围匹配等。

　　1.1 系统设计

　　该数据存储测试器基于XCR3256主控，可实现采编存储重发功能，能够在指令控制下通过接口模块采集多形式种信号，经过数据处理将采集到的数据在帧、码同步信号指令作用下按照32×32的帧格式存储起来。系统框图见图1。

　　基于飞行器信号形式的多样性，输入接口设计中包括模拟量输入、422差分串行数字量输入以及并行数字量输入。针对以上输入数据进行的数据处理包括串行数据的光隔处理及串并转换，对模拟量的采样及A/D转换，最终生成并行数据，并在中心控制模块的控制下分别写入存储器。数据处理单元见图2。

　　当系统断电时，由于数据具有低功耗数据保持模块，可将先前存储来的数据保持下来，数据保持能力可达一年之久，再次上电可通过并行口、差分串行口或者高速USB口将数据读出。

图1 数据存储测试器结构图

图2 数据处理单元