基于S3C2410A的微型工程地震儀方案設(shè)計(jì)

4．1 嵌入式操作系統(tǒng)WindowsCE．net的裁減
使用集成開發(fā)環(huán)境Platform Builder根據(jù)提示完成操作系統(tǒng)鏡像的定制、編譯與調(diào)試工作，并可在此環(huán)境巾進(jìn)行應(yīng)用軟件、驅(qū)動(dòng)程序的開發(fā)。在ARM中植入Windows CE．net平臺(tái)，首先根據(jù)目標(biāo)設(shè)備的硬件配置及需要，對(duì)Windows CE．net進(jìn)行基本定制，開發(fā)并安裝驅(qū)動(dòng)程序，增加必要的特性，生成鏡像文件，通過(guò)JTAG將bootloader寫入flash后，通過(guò)網(wǎng)卡將鏡像文件下載到目標(biāo)設(shè)備中，進(jìn)行調(diào)試 同時(shí)要導(dǎo)出SDK，以備后面用EVC開發(fā)應(yīng)用程序。

4．2 數(shù)據(jù)采集驅(qū)動(dòng)程序
在數(shù)據(jù)采集中，主要對(duì)外部I／0口的訪問(wèn)，Wince的BSP都實(shí)現(xiàn)WRITE—PORT—UCHAR和READ— PORT— UCHAR函數(shù)。訪問(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)線程，用戶的中斷處理主要在IST中完成 。。這里采用基于中斷方式的非標(biāo)準(zhǔn)驅(qū)動(dòng)，要實(shí)現(xiàn)兩個(gè)步驟：編寫中斷服務(wù)線程IST和注冊(cè)中斷服務(wù)線程。中斷信號(hào)由FIFO經(jīng)FPGA不斷產(chǎn)生，每發(fā)生一次中斷，運(yùn)行在核心態(tài)的中斷服務(wù)例行程序就調(diào)用一次IST。

4．3 中斷控制
系統(tǒng)如果對(duì)A／D轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)采用實(shí)時(shí)讀取的方式，則必然導(dǎo)致ARM處理器工作效率較低，所以在電路設(shè)計(jì)時(shí)采用中斷方式。A／D模塊輸出數(shù)據(jù)以循環(huán)方式分別寫入FIFO中。一旦FIFO中可使用數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)。

4．4 上層應(yīng)用軟件
上層應(yīng)用軟件的開發(fā)包含以下模塊：
數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)：實(shí)施采集的控制和監(jiān)測(cè)。
數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)：簡(jiǎn)單處理采集到的數(shù)據(jù)，如數(shù)字濾波等。
圖形顯示系統(tǒng)：將采集到的數(shù)據(jù)以波形的形式顯示在顯示儀器L。
數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)：構(gòu)造數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)，使數(shù)據(jù)以文件形式存入存儲(chǔ)設(shè)備(FLASH閃存，USB外設(shè)，存儲(chǔ)卡等)，硬件上還要求支持USB通用串行總線，支持設(shè)備的熱插拔，傳輸速度快．結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。

5 結(jié)束語(yǔ)
本文所研制的微型工程地震儀系統(tǒng)綜合利用了嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)，與傳統(tǒng)地震勘探設(shè)備相比大大提高了設(shè)備的便攜性和節(jié)能性。同時(shí)，該系統(tǒng)注重?cái)?shù)據(jù)快速存儲(chǔ)的研究，并在實(shí)際系統(tǒng)中加以應(yīng)用。本系統(tǒng)在設(shè)計(jì)時(shí)充分考慮了電路的靈活性和通用性，可根據(jù)不同的功能要求編寫相應(yīng)的VHDL語(yǔ)言程序。系統(tǒng)所使用的Windows CE操作系統(tǒng)可以任意裁剪，這對(duì)于功能的轉(zhuǎn)換很有幫助。本系統(tǒng)已研制完畢，現(xiàn)處于現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)階段。隨著計(jì)算機(jī)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(tǒng)將在工業(yè)控制領(lǐng)域得到更廣泛的應(yīng)用。