基于S3C2410A設計的工程地震儀方案

4．1 嵌入式操作系統WindowsCE．net的裁減
使用集成開(kāi)發(fā)環(huán)境Platform Builder根據提示完成操作系統鏡像的定制、編譯與調試工作，并可在此環(huán)境巾進(jìn)行應用軟件、驅動(dòng)程序的開(kāi)發(fā)。在A(yíng)RM中植入Windows CE．net平臺，首先根據目標設備的硬件配置及需要，對Windows CE．net進(jìn)行基本定制，開(kāi)發(fā)并安裝驅動(dòng)程序，增加必要的特性，生成鏡像文件，通過(guò)JTAG將bootloader寫(xiě)入flash后，通過(guò)網(wǎng)卡將鏡像文件下載到目標設備中，進(jìn)行調試 同時(shí)要導出SDK，以備后面用EVC開(kāi)發(fā)應用程序。

4．2 數據采集驅動(dòng)程序
在數據采集中，主要對外部I／0口的訪(fǎng)問(wèn)，Wince的BSP都實(shí)現WRITE—PORT—UCHAR和READ— PORT— UCHAR函數。訪(fǎng)問(wèn)方式采用中斷方式。WinCE把中斷處理分為兩部分中斷服務(wù)例行程序ISR和中斷服務(wù)線(xiàn)程，用戶(hù)的中斷處理主要在IST中完成 。。這里采用基于中斷方式的非標準驅動(dòng)，要實(shí)現兩個(gè)步驟：編寫(xiě)中斷服務(wù)線(xiàn)程IST和注冊中斷服務(wù)線(xiàn)程。中斷信號由FIFO經(jīng)FPGA不斷產(chǎn)生，每發(fā)生一次中斷，運行在核心態(tài)的中斷服務(wù)例行程序就調用一次IST。

4．3 中斷控制
系統如果對A／D轉換數據采用實(shí)時(shí)讀取的方式，則必然導致ARM處理器工作效率較低，所以在電路設計時(shí)采用中斷方式。A／D模塊輸出數據以循環(huán)方式分別寫(xiě)入FIFO中。一旦FIFO中可使用數據容量減小到一定限度則產(chǎn)生中斷，ARM處理器進(jìn)入中斷服務(wù)程序并讀取FIFO中的數據。

4．4 上層應用軟件
上層應用軟件的開(kāi)發(fā)包含以下模塊：
數據采集系統：實(shí)施采集的控制和監測。
數據處理系統：簡(jiǎn)單處理采集到的數據，如數字濾波等。
圖形顯示系統：將采集到的數據以波形的形式顯示在顯示儀器L。
數據存儲系統：構造數據存儲系統，使數據以文件形式存入存儲設備(FLASH閃存，USB外設，存儲卡等)，硬件上還要求支持USB通用串行總線(xiàn)，支持設備的熱插拔，傳輸速度快．結構簡(jiǎn)單。

5 結束語(yǔ)
本文所研制的微型工程地震儀系統綜合利用了嵌入式系統設計技術(shù)，與傳統地震勘探設備相比大大提高了設備的便攜性和節能性。同時(shí)，該系統注重數據快速存儲的研究，并在實(shí)際系統中加以應用。本系統在設計時(shí)充分考慮了電路的靈活性和通用性，可根據不同的功能要求編寫(xiě)相應的VHDL語(yǔ)言程序。系統所使用的Windows CE操作系統可以任意裁剪，這對于功能的轉換很有幫助。本系統已研制完畢，現處于現場(chǎng)實(shí)驗階段。隨著(zhù)計算機技術(shù)和網(wǎng)絡(luò )技術(shù)的發(fā)展，嵌入式微處理器的性能的提高，嵌入式系統將在工業(yè)控制領(lǐng)域得到更廣泛的應用。