中文引用格式： 劉海朝，鄒吉煒，張偉，等. 芯片搭載試驗數據存儲與傳輸系統設計[J]. 電子技術應用，2025，51(9)：117-121.
英文引用格式： Liu Haichao，Zou Jiwei，Zhang Wei，et al. Design of data storage and transmission system for chip loading test[J]. Application of Electronic Technique，2025，51(9)：117-121.
引言
航天級芯片搭載試驗是測試其在宇宙空間的可靠性與適應性的重要手段，能夠推動航天級元器件的成熟與發展，已成為國內外航天新技術試驗的重要試驗項目之一[1]。
芯片搭載試驗的研究實際上就是搭載試驗平臺的研究，而搭載試驗數據的存儲與傳輸是搭載試驗平臺設計的重要一環，因此本文將針對數據的存儲與傳輸系統進行設計研究。
根據調研，各行業研究人員對數據存儲與傳輸進行了大量的探索試驗，并取得了顯著的成果。焦新泉等人[2]提出了一種SRIO與RS422相結合的數據存儲系統，實現了2.5 Mb/s傳輸速率的高可靠數據存儲，但因其占用內存較高，不適用于嵌入式系統。薛磊[3]利用NAND Flash作為存儲介質，以太網作為數據傳輸方式實現了探測器負載的各項參數的存儲傳輸，但NAND Flash容量低，不適合大容量存儲。李小峰[4]以MCU為主控芯片，SD卡為大容量存儲介質，以太網為數據傳輸方式，設計了一款船舶氣象數據存儲裝置，但其使用的TCP/IP協議內存占用較高。楊雷等人[5]采用SD卡存儲激光雷達數據，提高了產品性能，降低了產品成本。劉慧豐等人[6]利用CAN總線傳輸數據和SD卡存儲數據，設計了一種特種車輛測試數據存儲設備，但其傳輸速度較慢。吳春靜等人[7]采用SD卡和文件系統解決了航天探測中的大量數據存儲問題。江自強等人[8]在32位ARM Cortex-M架構的STM32平臺上實現了SD卡數據采集存儲系統，解決了飛行器飛行試驗數據的存儲。劉光輝等人[9]針對皮納衛星提出了一種基于三種介質的三級文件數據存儲方法，增加了數據存儲的可靠性和讀寫速度。孫巍等人[10]為了實現水聲數據采集存儲功能，利用SD卡作為存儲設備，以太網TCP通信作為數據傳輸方式，設計了一種小型低功耗數據存儲系統，同樣存在內存占用較高的問題。羅雄飛[11]利用SD卡進行數據存儲，解決了風電變流器故障數據記錄空間不足的問題。鄧斌等人[12]在STM32平臺上，實現了SD卡數據存儲功能，滿足了小型水下航行器圖像與慣導數據的存儲。
綜上所述，大多數人選取了SD卡作為存儲設備，相比于NAND Flash等介質具有容量大、兼容性好的特點[13]，且自帶壞塊管理和擦寫均衡功能；傳輸方式方面，RS422和CAN通信傳輸速率較低，而選擇使用完整TCP/IP協議的以太網通信的內存占用較高；文件管理方面，大多沒有使用文件系統進行文件管理。
為了解決現有研究成果傳輸速率低、內存占用高等問題，本文提出了一種以SD卡為存儲介質，使用文件分配表文件系統（File Allocation Table File System, FATFS）管理數據，并選擇使用輕量化TCP/IP（Lightweight IP, LwIP）協議的以太網通信作為數據傳輸的方法。其中FATFS具有輕量化、效率高、易移植等特點；LwIP具有輕量化、資源占用低等特點。
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作者信息：
劉海朝，鄒吉煒，張偉，房思超
（長光衛星技術股份有限公司，吉林 長春 130031）
