一種基于SoPC的低應(yīng)變反射波檢測系統(tǒng)

　　4 系統(tǒng)的軟件設(shè)計

　　4.1 基于NiosⅡ IDE的軟件開發(fā)

　　此開發(fā)環(huán)境可在進行軟件設(shè)計時，自動根據(jù)NiosⅡ處理器系統(tǒng)的需求生成開發(fā)向?qū)?，包括：硬件抽象層、可調(diào)節(jié)的實時操作系統(tǒng)和設(shè)備驅(qū)動[5]，避免了手動設(shè)置帶來的不便，從而節(jié)省了時間，縮短了開發(fā)周期。基于SoPC平臺NiosⅡ處理器的軟件開發(fā)環(huán)境有了很大的發(fā)展，整個軟件系統(tǒng)由分別實現(xiàn)不同軟件功能的模塊組成，模塊包括：主程序模塊、中斷子程序、A/D轉(zhuǎn)換子程序、數(shù)據(jù)處理子程序、LCD顯示屏控制程序和觸摸子程序。圖5是整體軟件設(shè)計的流程。

　　開始初始化后，對樁長等參數(shù)進行設(shè)置，然后通過觸摸屏中斷的方式選擇相應(yīng)的中斷子程序。收到觸發(fā)信號并開始檢測后，信號采集模塊將加速度傳感器輸出的信號與閾值電壓進行比較，把有用的信號經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換存儲到寄存器中。在采集信號存儲完后，通過觸摸屏選擇數(shù)據(jù)處理中斷子程序功能，開始對寄存器中的數(shù)據(jù)按第1部分中提到的算法進行處理，并將波形結(jié)果顯示在觸摸顯示屏上。并可由觸摸屏選擇USB接口中斷子程序，將所有數(shù)據(jù)上傳給PC機，做進一步的分析和計算。

　　4.2 μClinux操作系統(tǒng)的移植

　　將μClinux移植到SoPC模塊中，可以使系統(tǒng)表現(xiàn)出完好的實時性和穩(wěn)定性。μClinux操作系統(tǒng)可以和沒有內(nèi)存管理單元(mmu)的NiosⅡ處理器兼容，并且可以下載到嵌入式硬件平臺中[6]。

　　首先,在Linux Developer Bash開發(fā)環(huán)境中配置和構(gòu)建內(nèi)核。建立映像文件和linux.flash,生成的linux.flash文件即為μClinux的內(nèi)核映像。將linux.flash文件下載到SoPC模塊中，完成內(nèi)核映像的加載。

　　除了裝載內(nèi)核，還要裝載根文件系統(tǒng)。μClinux使用romfs文件系統(tǒng)，比一般的ext2文件系統(tǒng)需求空間更小。在宿主機Linux的target目錄為μClinux下的根目錄，用當前的腳本和工具將其轉(zhuǎn)換成映像文件romdisk.flash。然后根據(jù) userland/.config文件中相應(yīng)變量的指示將應(yīng)用程序二進制拷貝到target目錄中,將應(yīng)用程序加載到文件系統(tǒng)中并更新romdisk.flash文件，最后下載romdisk.flash文件到SoPC模塊中。這樣，就可以將μClinux操作系統(tǒng)及應(yīng)用程序成功地移植到SoPC模塊。