【虹科案例】嵌入式系统的实时高速记录器——虹科高速数字化仪应用

应用背景

Application Background

现在基于CPU的嵌入式系统在许多领域的机械和电气元件的监控和控制中发挥越来越重要的作用。英国的一家创新公司——Rapita Systems，认识到在航空和汽车行业需要有一个有助于降低测量成本，优化和验证关键实时性能的嵌入式系统工具，提高测试的有效性。基于这个想法，开发了RTBx 数据记录器和 Rapita 验证套件 (RVS) 软件。

高速实时采集系统

RTBx 数据记录器实时记录嵌入式 CPU 的数据和地址总线，频率高达 100 MHz

与许多传统的数据记录器和逻辑分析仪相比该设备更通用和灵活，可根据CPU进行配置。其多功能性的一个方面是数据记录器能连接到嵌入式系统的数字总线网络，该网络可以是 8、16 或 32 位宽，并以高达 100MHz 的频率对逻辑变化进行采样。该总线上的信号是与车辆或者飞机大系统的监视和控制有关的信号。能够使用 RTBx 数据记录器轻松捕获、时间戳和存储信号，然后使用 RVS 软件进行分析，这是系统的核心。

虹科方案

HongKe's Solution

为了实现性能目标并在更长的时间段内可靠地捕获数据，Rapita Systems 联系了 PC 仪器专家虹科 Spectrum并得到m2i.7000系列的I/O卡推荐。该系列提供的解决方案具有 8、16 和 32 位宽的 I/O 端口，以及以非常高的数据采集速度（高达 125MHz）捕捉逻辑变化的能力。虹科Spectrum M2i 卡的扩展数据流功能通过在 FIFO 操作中利用深板载存储器来满足长时间捕获的需求。这种捕获操作可以很短，也可以延长到几周或更长时间。RTBx 数据记录器在工业 19 英寸机架计算平台和集成的深度数据存储设施中使用 M2i 卡。Rapita Systems 执行的特殊编程采用了卡的驱动程序库，可以对卡的功能进行深度控制。

M2i.7020 - 具有 PCI/PCI-X 接口的 32 通道数字数据采集和高达 240 MByte/s 的流数据速率

实际上，与 RTBx 数据记录器的连接很容易从后面板通过带状电缆连接到嵌入式系统上的专用输出端口，这是每隔几个 CPU 机器代码周期的数据源（仪表点），也可以对被测系统的地址总线进行替代连接，用户可以在其中编写一个小型检测点例程以在特定地址提供数据。前面板提供简洁的 LCD 显示屏，显示记录状态、记录数据、预计记录时间、网络 (IP) 地址和软件版本。RTBx 数据记录器可以直接与目标系统一起使用，通过以太网连接使用运行 Rapita Systems 图形用户界面的 Windows 或 Linux 主机进行进一步的控制。

RTBx 硬件与 RVS 软件协同工作提供了一个有效的解决方案，它是产品的基础，未来可以与CPU的嵌入式系统设计保持同步，最大限度地减少今后发展中的时间和精力。