嵌入式計算機在精密相干檢測儀中的應用

1硬件系統(tǒng)構成

本系統(tǒng)采用的嵌入式計算機是深圳藍天工控研發(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IDE接口，筆記本內(nèi)存接口，二串一并接口，另帶USB接口，一個鍵盤和鼠標接口，以及提供了可供擴展的PC104接口；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)的整體結構如圖1。

系統(tǒng)同時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轉換以后數(shù)據(jù)。A/D轉換器采用高精度ADS8705。ADS8705轉換出來的數(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。系統(tǒng)緩沖級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，大大地增強了整個系統(tǒng)的穩(wěn)定性和抗干擾能力。

2 軟件實現(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，工作平臺在MicroSoft C6.0提供的程序員工作平臺(PWB)上實現(xiàn)。系統(tǒng)的電路部分主要完成數(shù)據(jù)采集，轉換和傳送等功能，而嵌入式計算機除了對整個模擬部分進行控制外，還完成對數(shù)據(jù)的處理和結果分析，并將結果顯示到LCD屏供觀測分析。

下面給出部分程序：

3模擬實驗分析

實驗中選擇碳質(zhì)黃銅礦作為觀測對象，整個標本形狀不甚規(guī)則，體積約為5cm×5cm×5cm。實驗中我們先給標本供電，使其產(chǎn)生電激發(fā)效應，然后發(fā)送機向水槽同時發(fā)送高，中，低三個不同頻率信號作為觀測信號，由于不同的礦物成分對其有不同的表現(xiàn)特性，接收機可以檢測到這些信號的微弱差別。檢測到的信號經(jīng)過傅立葉變換后可以有效的轉變?yōu)橐^測的相對相位差，百分頻率效應等幾個參數(shù)。部分參數(shù)在嵌入式計算機提供的Windows98平臺上用sufer作圖軟件處理后的結果如圖2所示：(a)為相對相位的異常曲線，圖中顯示中頻對低頻相對相位差與高頻對中頻的相對相位差的位置變化可以反映激電異常的性質(zhì)的不同，進而區(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的變化。圖中(a)和(b)曲線均在標本正上方出現(xiàn)異常的峰值，與實際情況相符。

4總結

實驗結果表明，該系統(tǒng)穩(wěn)定有效，觀測結果令人滿意，應用到現(xiàn)場工作中也能夠較好地解決實際問題。