一种车载数据记录仪的数据监听方法及系统与流程

本发明涉及车载数据监听，尤其涉及一种车载数据记录仪的数据监听方法及系统。

背景技术：

1、随着汽车电子化和智能化的发展，汽车内部的传感器、执行器和控制器之间的通信变得越来越复杂。传统的汽车总线如can、lin和flexray已经不能满足现代汽车的通信需求，尤其是在adas和自动驾驶等高级功能上。因此，以太网已经开始在汽车通信中起到越来越重要的作用，与传统的汽车总线不同，以太网是基于点对点的通信模型。这意味着数据只在发送者和接收者之间进行传输，而不是广播到整个网络，这给汽车总线的测试和监听带来了挑战，现有的方法，如使用tap设备或物理接入点，往往需要对原始的网络拓扑进行物理改动，这不仅增加了测试的复杂性，而且在每次测试时都可能引入错误或损坏硬件，且存在多种不足。

2、中国专利公开号：cn101976472a公开了一种车载数据记录仪的数据记录方法，所述方法包含以下步骤：步骤a：通过车载数据记录仪的can收发器，接收can总线上的can消息；步骤b：将每一个时间循环接收到的can消息分解成各种汽车参数信息，放到一个二维数组中；步骤c：按照mdf文件格式，向外部u盘存储器写入固定部分，即从起始的idblock到最后一个cgblock的部分；步骤d：当二维数组中的参数字节达到写u盘的一个扇区时，进行一次扇区写操作，而剩余的字节，重新放到二维数组的开始，直到再次存储字节数达到写u盘的一个扇区时，进行下一次扇区写操作。该方案的车载数据监听效率仍然处于效率低的状态。

技术实现思路

1、为此，本发明提供一种车载数据记录仪的数据监听方法及系统，用以克服现有技术中车载数据监听效率低的问题。

2、为实现上述目的，一方面，本发明提供一种车载数据记录仪的数据监听方法，包括：

3、步骤s1，通过桌面软件配置目标总线端口和协议；

4、步骤s2，从总线端口接收数据；

5、步骤s3，使用fpga将数据存储到ddr；

6、步骤s4，通过soc从ddr读取数据；

7、步骤s5，通过高速以太网接口转发数据；

8、步骤s6，使用专用软件对接收到的数据进行解析。

9、进一步地，在所述步骤s1中，桌面软件获取目标总线、目标协议和目标以太网端口，并对目标总线、目标协议和目标以太网端口进行配置。

10、进一步地，在所述步骤s2中，数据记录仪采用车载供电，通过接入车上总线从总线端口接收数据。

11、进一步地，在所述步骤s3中，使用verilog语言为fpga编写代码，fpga实时捕获步骤s2中从总线端口接收的数据，并从ipcore中读取从总线端口接收的数据的数据帧，根据转发协议及数据类型将数据封装为帧格式，得到帧格式数据，将帧格式数据存入到ringbuffer中，并更新write index写坐标，采用dma直接存储技术将ringbuffer中的帧格式数据存储到ddr中。

12、进一步地，在所述步骤s3中，由fpga硬件逻辑电路完成的ringbuffer的写，由cpu软件以太网格式的形式提前通过fpga写入内存完成的ringbuffer的读。

13、进一步地，在所述步骤s4中，按照桌面软件配置的目标总线端口数据类型找到待转发数据类型所在的ringbuffer，并根据待转发数据类型的端口识别出需要转发的数据帧，将需要转发的数据帧的内存地址和根据需要转发的数据帧生成的以太网帧头地址传入soc中。

14、进一步地，在所述步骤s5中，在将需要转发的数据帧的内存地址和根据需要转发的数据帧生成的以太网帧头地址传入soc后，通过高速以太网接口将数据从soc中读取，并通过linux内核的以太网卡驱动发送至外部。

15、进一步地，在所述步骤s5中，将源总线类型、源总线信号id、目标以太网端口id、目标以太网端口配置和发送协议设置为配置参数，并根据发送协议对配置参数进行补偿，其中：

16、在发送协议为l2-以太网目标协议时，对配置参数进行补偿，补偿后的配置参数为源总线类型、源总线信号id、目标以太网端口id、目标以太网端口配置、发送协议、目标mac地址和源mac地址；

17、在发送协议为udp协议时，对配置参数进行补偿，补偿后的配置参数为源总线类型、源总线信号id、目标以太网端口id、目标以太网端口配置、发送协议、ipv、ipv6、源ip地址、目标ip地址、源端口号和目标端口号。

18、进一步地，在所述步骤s6中，用户通过笔记本接口连接datalogger，使用笔记本中专用软件对接收到的数据进行解析。

19、另一方面，本发明提供一种车载数据记录仪的数据监听系统，包括：

20、总线接口，设置于datalogger的输入端，用以获取数据，包括车载以太网接口、can总线接口、lin总线接口、uart接口和flexray接口；

21、datalogger，其输入端与总线接口连接，输出端与笔记本电脑连接，用以进行数据记录和转发；

22、fpga，设置于datalogger中，其一端与总线接口连接，另一端与ddr连接，用以从总线端口接收数据并将数据存储到ddr；

23、ddr，设置于datalogger中，其一端与fpga连接，另一端与soc连接，用以存储数据；

24、soc，设置于datalogger中，其一端与ddr连接，另一端与高速以太网接口连接，用以从ddr读取数据；

25、高速以太网接口，设置于datalogger和笔记本电脑之间，datalogger和笔记本电脑通过高速以太网接口连接，其用以转发数据；

26、笔记本电脑，与datalogger连接，用以对目标总线端口和协议进行配置，并对接收到的数据进行解析；

27、桌面配置软件，设置于笔记本电脑中，与datalogger中soc连接，用以配置目标总线端口和协议；

28、专用软件，设置于笔记本电脑中，用以对接收到的数据进行解析。

29、与现有技术相比，本发明的有益效果在于，所述方法通过步骤s1配置目标总线端口和协议，以使用户可以直接使用笔记本和网络线，不需要改动任何原车的线缆，从而提高车载数据监听效率，所述方法通过步骤s2从总线端口接收数据，以保证数据记录仪在车辆开动时可以正常工作，从而提高车载数据监听效率，所述方法通过步骤s3使用fpga将数据存储到ddr，从而实现数据的高速读写转发，保证转发的高性能和低延迟，提高车载数据监听效率，所述方法通过步骤s4从ddr读取数据，以避免数据复制带来的性能损耗，确保最大的数据传输性能，从而提高车载数据监听效率，所述方法通过步骤s5转发数据，通过高速以太网接口确保转发数据过程的开放性、灵活性和兼容性，从而提高车载数据监听效率，所述方法通过步骤s6使用专用软件对接收到的数据进行解析，以实现快速配置并实时监测，从而提高车载数据监听效率。

30、尤其，在所述步骤s1中，通过桌面软件配置进行动态配置，使得用户可以根据需要实时选择需要监听的总线和协议，并通过避免物理地插入测试设备到以太网链路中，以降低由于物理改动引入的错误或损坏硬件的风险，所述目标协议支持以太网原始报文和标准协议，以增加系统的灵活性和广泛应用性，所述步骤s1使得用户可以直接使用笔记本和网络线，不需要改动任何原车的线缆，从而提高车载数据监听效率。

31、尤其，在所述步骤s2中，数据记录仪采用车载供电，以保证数据记录仪在车辆开动时可以正常工作，从而提高车载数据监听效率。

32、尤其，在所述步骤s3中，使用fpga将数据存储到ddr，以保证各个总线数据并行，通过采用dma直接存储技术将ringbuffer中的帧格式数据存储到ddr中，以确保数据写入的高速性，从而实现数据的高速读写转发，保证转发的高性能和低延迟，通过将帧格式数据存入到ringbuffer中，使得数据由fpga直接写入到预留的系统内存中，在系统内存中为每一种总线数据设计了环形存储队列ringbuffer以供存储，从而提高车载数据监听效率。

33、尤其，在所述步骤s4中，soc直接从ddr中读取数据，以避免数据复制带来的性能损耗，确保最大的数据传输性能，从而避免了linux用户态和内核态之间的内存拷贝，便于减少cpu占用及避免内存拷贝，从而提高车载数据监听效率。

34、尤其，在所述步骤s5中，通过选择linux为操作系统并使用verilog、c和javascript为编程语言，以确保转发数据过程的开放性、灵活性和兼容性，从而提高车载数据监听效率。

35、尤其，在所述步骤s6中，用户通过使用专用软件对接收到的数据进行解析，以实现快速配置并实时监测，从而提高车载数据监听效率。