嵌入式計(jì)算機(jī)在精密相干檢測儀中的應(yīng)用

李　勇，張友山


中南大學(xué)信息物理工程學(xué)院，湖南長沙 410083


　　摘　要：介紹嵌入式計(jì)算機(jī)在精密相干檢測儀中的應(yīng)用及其實(shí)現(xiàn)方法。


　　關(guān)鍵詞：嵌入式計(jì)算機(jī)；相干檢測；儀器��


　　1硬件系統(tǒng)構(gòu)成
　　

　　本系統(tǒng)采用的嵌入式計(jì)算機(jī)是深圳藍(lán)天工控研發(fā)的一款PC104CPU卡：PCC-3569嵌入式586主板。該主板具有如下特性：集成了低功耗的586帶多媒體功能的CPU，CRT/LCD顯示接口，一個(gè)IDE接口，筆記本內(nèi)存接口，二串一并接口，另帶USB接口，一個(gè)鍵盤和鼠標(biāo)接口，以及提供了可供擴(kuò)展的PC104�┙涌�；板上的LCD接口支持TFT LCD屏，支持的最大分辨率為1024×768。PCC��3569提供的并行接口支持SPP/EPP/ECP以及雙向傳輸模式，這也是本系統(tǒng)目前采用的主要通信接口。系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)如圖1。

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　　系統(tǒng)同時(shí)采用兩片可編程并行通信接口芯片8255(0#)和8255(1#)，其中8255(0#)控制模擬電路部分，8255(1#)讀取A/D轉(zhuǎn)換以后數(shù)據(jù)。A/D轉(zhuǎn)換器采用高精度ADS8705。ADS8705轉(zhuǎn)換出來的數(shù)據(jù)一共是16位，而并行口一次能夠傳輸?shù)臄?shù)據(jù)只有8位，所以數(shù)據(jù)分高低字節(jié)兩次讀取。把8255(0#)的PC4與ADS8705的BYTE位相連作為讀取高低字節(jié)數(shù)據(jù)的控制信號(hào)。系統(tǒng)緩沖級(jí)部分采用射極放大器，具有輸入電阻大，而輸出電阻小的特點(diǎn)，大大地增強(qiáng)了整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和抗干擾能力。��



　　2軟件實(shí)現(xiàn)
　　

　　本系統(tǒng)軟件部分采用C語言和匯編語言混合編程完成，工作平臺(tái)在MicroSoft C6.0提供的程序員工作平臺(tái)(PWB)上實(shí)現(xiàn)。系統(tǒng)的電路部分主要完成數(shù)據(jù)采集，轉(zhuǎn)換和傳送等功能，而嵌入式計(jì)算機(jī)除了對(duì)整個(gè)模擬部分進(jìn)行控制外，還完成對(duì)數(shù)據(jù)的處理和結(jié)果分析，并將結(jié)果顯示到LCD屏供觀測分析。
　　

　　下面給出部分程序：
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　　3模擬實(shí)驗(yàn)分析
　　

　　實(shí)驗(yàn)中選擇碳質(zhì)黃銅礦作為觀測對(duì)象，整個(gè)標(biāo)本形狀不甚規(guī)則，體積約為5cm×5cm×5cm。實(shí)驗(yàn)中我們先給標(biāo)本供電，使其產(chǎn)生電激發(fā)效應(yīng)，然后發(fā)送機(jī)向水槽同時(shí)發(fā)送高，中，低三個(gè)不同頻率信號(hào)作為觀測信號(hào)，由于不同的礦物成分對(duì)其有不同的表現(xiàn)特性，接收機(jī)可以檢測到這些信號(hào)的微弱差別。檢測到的信號(hào)經(jīng)過傅立葉變換后可以有效的轉(zhuǎn)變?yōu)橐�觀測的相對(duì)相位差，百分頻率效應(yīng)等幾個(gè)參數(shù)。部分參數(shù)在嵌入式計(jì)算機(jī)提供的Windows98平臺(tái)上用sufer作圖軟件處理后的結(jié)果如圖2所示：(a)為相對(duì)相位的異常曲線，圖中顯示中頻對(duì)低頻相對(duì)相位差與高頻對(duì)中頻的相對(duì)相位差的位置變化可以反映激電異常的性質(zhì)的不同，進(jìn)而區(qū)分出異常源的物理特性的不同。(b)為百分比頻率效應(yīng)的曲線圖，由于不同礦物成分的電阻率的不同，反映出來就是百分比頻率效應(yīng)的變化。圖中(a)和(b)曲線均在標(biāo)本正上方出現(xiàn)異常的峰值，與實(shí)際情況相符。��

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　　4總結(jié)
　　

　　實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該系統(tǒng)穩(wěn)定有效，觀測結(jié)果令人滿意，應(yīng)用到現(xiàn)場工作中也能夠較好地解決實(shí)際問題。��




　　參考文獻(xiàn)




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摘自　儀表技術(shù)