基于SOPC的非金屬超聲檢測分析儀的研制.pdf

1、隨著微電子技術、計算機技術、嵌入式技術的高速發(fā)展及其在工程檢測中的應用，新的設計理念、新的實現(xiàn)方式不斷出現(xiàn)，并突破了傳統(tǒng)工程檢測系統(tǒng)的設計模式。新一代嵌入式非金屬超聲檢測系統(tǒng)的工作模式更為靈活，結構劃分更為合理、任務分工更為科學，具有廣泛的應用前景。
　　 本課題采用可重配置的軟微處理器和嵌入式多任務實時操作系統(tǒng)，通過在FPGA中構建具有自主知識產(chǎn)權的SOPC系統(tǒng)，設計了模塊化的嵌入式非金屬超聲檢測儀，可完成聲波采集、數(shù)據(jù)處理、

2、人機友好交互等功能。該系統(tǒng)克服了傳統(tǒng)聲波檢測儀上市周期慢、升級不方便、功耗高等缺點，在各方面有了很大的提高。
　　 根據(jù)非金屬超聲檢測對系統(tǒng)結構和功能的新需求，本系統(tǒng)由SOPC系統(tǒng)、程控高壓發(fā)射系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集以及各種接口系統(tǒng)組成。完成了基于NiosⅡ軟核微處理器平臺的SOPC系統(tǒng)構建。針對非金屬超聲檢測系統(tǒng)對實時性、可靠性的要求，實現(xiàn)了μC/OS-Ⅱ操作系統(tǒng)在NiosⅡ的移植。
　　 文章首先介紹了超聲檢測的相關理論以及

3、現(xiàn)狀，并在此基礎上詳細介紹了硬件系統(tǒng)各模塊的設計和部分軟件模塊的設計流程?；诘凸谋銛y式的設計思想，將大部分功能集成在FPGA內(nèi)。接收系統(tǒng)采用程控濾波和程控放大，使得用戶能根據(jù)回波信號的強弱和探頭頻率的不同而選擇不同的濾波電路和放大倍數(shù)；交直流供電滿足不同的應用場合；采用高分辨率大屏幕TFT液晶顯示器，被測波形直觀形象；觸摸屏輸入，操作方便。各種接口齊全，方便用戶進一步數(shù)據(jù)處理。
　　 通過和其它儀器對比，該系統(tǒng)具有可重配置性