基于S3C2440微處理器的工業(yè)超聲探傷儀設計與實(shí)現

　　系統中選用S3C2440處理器，內嵌ARM920T核。本設計應用了這款芯片的諸多特點(diǎn)：高達203MHz的主頻；內部集成LCD控制器 ；3路異步串行通信接口；內置看門(mén)狗定時(shí)電路及實(shí)時(shí)時(shí)鐘；內部集成兩路USB host和一路USBdevice；對嵌入式Linux良好的支持等。

　　在超高速數據采集方面，本系統中選用的Spartan-3結構與Virtex-II類(lèi)似，1.2V內核，其在超高速數據采集和信號處理方而有著(zhù)明顯的優(yōu)勢。 儀器性能方面，為了保證數字超聲探傷儀0.01mm的檢測精度和0～6000mm可變探測范圍，在FPGA中主要進(jìn)行如下數字信號處理：

　　◆ 60MHz硬件采樣速率通過(guò)四次移相時(shí)鐘處理，實(shí)現等效240MHz高采樣率

　　◆ 數字濾波，程控帶通FIR濾波器保證對0.5MHz～15MHz回波信號的良好數字濾波

　　◆ 數字檢波，包括正向、負向、雙向及RF檢波

　　◆ 智能提?。ㄌ崛↑c(diǎn)動(dòng)態(tài)分配算法以保證顯示波形的水平線(xiàn)性）

　　◆ 實(shí)時(shí)探傷報警（硬件報警閘門(mén)）

　　在儀器功能方面，充分利用ARM+Linux嵌入式系統的優(yōu)勢，擴展網(wǎng)絡(luò )、USB等豐富接口，使得儀器可以實(shí)現PC機端Windows下的上位機軟件和探傷儀上的LCD同步實(shí)時(shí)顯示，隨時(shí)下載探傷參數和上傳探傷數據與圖片，并使機器能連接U盤(pán)、移動(dòng)硬盤(pán)、USB打印機等諸多設備。

　　本設計采用最新的Linux內核（Linux2.6.16），系統在響應速度、驅動(dòng)功能等諸多方而都遠遠優(yōu)于傳統的2.4內核。在本項目開(kāi)發(fā)過(guò)程中，采用的是網(wǎng)絡(luò )文件系統；在最終的產(chǎn)品上，采用的是在DOC（MTD）上的ext2文件系統。

　　系統硬件資源分配

　　總線(xiàn)分配

　　S3C2440地址總線(xiàn)內部是32位（4G），外部27位（128M）。數據總線(xiàn)寬度為32位。當外設芯片與CPU相接時(shí)，主控計算機的數據總線(xiàn)寬度可設置為32位、16位或8位模式。設置是在BWSCON寄存器中的DW位實(shí)現的。各外部設備的總線(xiàn)接法如表1所示。

　　外部地址空間分配

　　S3C2440提供8路片選，nGCS[0～7]，每個(gè)片選都指定了固定的地址，每個(gè)片選固定間隔為128MB。