“黑匣子”是比較流行的電子記錄設(shè)備之一，廣泛應(yīng)用于實(shí)時(shí)記錄飛機(jī)、船舶、汽車等行進(jìn)過程中的重要數(shù)據(jù)，包括速度、方向、高度、偏轉(zhuǎn)角、發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和溫度等。通過這些數(shù)據(jù)可以了解其運(yùn)行過程中的情況，同時(shí)也是故障檢測(cè)、分析事故原因的重要依據(jù)。在工業(yè)領(lǐng)域，常見的記錄儀有壓力記錄儀、溫度記錄儀、濕度記錄儀等，用于對(duì)生產(chǎn)環(huán)境進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，從而保證了有效生產(chǎn)和安全生產(chǎn)。

　　記錄儀的數(shù)據(jù)下載方式通常有兩種：通過傳輸線纜下載和通過插拔存儲(chǔ)卡下載。前者需要連接線纜，后者需要插拔存儲(chǔ)卡，兩者均需要結(jié)構(gòu)方面的拆卸。但在某些應(yīng)用環(huán)境中，記錄儀不便于拆卸，特別是在一些輻射性強(qiáng)的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)，更不適于長(zhǎng)時(shí)間的近距離接觸。另外，這兩種方式在一定程度上均可能降低系統(tǒng)的可靠性。

　　本文依據(jù)某工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)電子設(shè)備數(shù)據(jù)記錄的需求，提出了一種基于近距離無線通信的數(shù)據(jù)記錄設(shè)備。該設(shè)備以紅外或藍(lán)牙方式下載數(shù)據(jù)，與傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)下載方式相比，下載數(shù)據(jù)時(shí)既不需要拆卸設(shè)備連接線纜或插拔存儲(chǔ)卡，又減少了連線和插拔存儲(chǔ)卡可能導(dǎo)致的接觸故障。

　　1 設(shè)計(jì)需求

　　在某工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)電子設(shè)備工作過程中，要求記錄系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)記錄設(shè)備的各種電氣信號(hào)及其工作時(shí)序，用于事后設(shè)備運(yùn)行狀況的分析以及故障排查、定位。需要實(shí)時(shí)采集記錄的信號(hào)包括2路ARINC429信號(hào)、10路TTL數(shù)字信號(hào)以及16路模擬信號(hào)。采樣頻率應(yīng)大于或等于1 kHz，記錄時(shí)間為1 h左右。根據(jù)信號(hào)通道數(shù)量、數(shù)據(jù)采集速率和數(shù)據(jù)記錄時(shí)間，可估算出記錄系統(tǒng)的存儲(chǔ)容量應(yīng)大于500 MB。通常，微處理器內(nèi)部的存儲(chǔ)空間有限，故需要將采集到的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到存儲(chǔ)容量大、具有非易失性的外部存儲(chǔ)器中。本系統(tǒng)使用Sandisk公司的1 GB工業(yè)級(jí)CF卡作為存儲(chǔ)設(shè)備。

　　2 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案

　　系統(tǒng)采用DSP“ style=”outline-style： none; color： rgb（51， 51， 51）; text-decoration： none;“》DSP和FPGA協(xié)同控制的方案，總體設(shè)計(jì)方案如圖1所示。DSP主要完成數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集和控制，F(xiàn)PGA的數(shù)據(jù)傳輸，以及與無線通信模塊的數(shù)據(jù)傳輸;FPGA則實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)緩存和讀寫CF卡的邏輯時(shí)序控制。