一種基于SoPC的低應變反射波檢測系統(tǒng)
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2 系統(tǒng)組成與設計原理
根據(jù)上述介紹，不難得知系統(tǒng)設計的關鍵便是獲取低應變反射波的波速及模數(shù)轉換器的采樣頻率。整個系統(tǒng)由加速度傳感器、信號采集單元、SoPC模塊、電源模塊及其他外設電路組成，如圖2。
將加速度傳感器按照規(guī)范要求，安裝在樁頭磨好的位置，用黃油等介質進行耦合。用手持小錘進行敲擊后，進入檢測進程。首先由信號采集單元收集加速度傳感器的輸出信號，信號經(jīng)過與加速度傳感器輸出端并聯(lián)的電阻處理，由電流信號變?yōu)殡妷盒盘?，并通過濾波器處理濾掉高頻噪音后，經(jīng)模數(shù)轉換器捕獲超過閾值電壓的信號，并將轉換后的信號存儲到外部閃存中。最后由控制核心模塊讀取閃存中的數(shù)值并進行數(shù)據(jù)處理，將采集到的反射波形顯示到系統(tǒng)的觸摸顯示屏上。并可通過USB/UART接口，將這些數(shù)據(jù)傳輸給PC機。
3 系統(tǒng)的硬件設計
3.1 SoPC模塊設計
基于Cyclone Ⅱ FPGA EP2C8的SoPC模塊是整個系統(tǒng)的核心。如圖3所示，NiosⅡ軟核處理器通過定義了主從設備之間接口與通信時序的Avalon交換式總線連接多個IP核[3]。SoPC Builder也支持在設計中整合自定義的IP核。
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