基于SOPC的非金屬超聲檢測(cè)分析儀的研制.pdf

1、隨著微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、嵌入式技術(shù)的高速發(fā)展及其在工程檢測(cè)中的應(yīng)用，新的設(shè)計(jì)理念、新的實(shí)現(xiàn)方式不斷出現(xiàn)，并突破了傳統(tǒng)工程檢測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)模式。新一代嵌入式非金屬超聲檢測(cè)系統(tǒng)的工作模式更為靈活，結(jié)構(gòu)劃分更為合理、任務(wù)分工更為科學(xué)，具有廣泛的應(yīng)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(wù)實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，通過(guò)在FPGA中構(gòu)建具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的SOPC系統(tǒng)，設(shè)計(jì)了模塊化的嵌入式非金屬超聲檢測(cè)儀，可完成聲波采集、數(shù)據(jù)處理、

2、人機(jī)友好交互等功能。該系統(tǒng)克服了傳統(tǒng)聲波檢測(cè)儀上市周期慢、升級(jí)不方便、功耗高等缺點(diǎn)，在各方面有了很大的提高。
　　 根據(jù)非金屬超聲檢測(cè)對(duì)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)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(tái)的SOPC系統(tǒng)構(gòu)建。針對(duì)非金屬超聲檢測(cè)系統(tǒng)對(duì)實(shí)時(shí)性、可靠性的要求，實(shí)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(cè)的相關(guān)理論以及

3、現(xiàn)狀，并在此基礎(chǔ)上詳細(xì)介紹了硬件系統(tǒng)各模塊的設(shè)計(jì)和部分軟件模塊的設(shè)計(jì)流程?；诘凸谋銛y式的設(shè)計(jì)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(hào)的強(qiáng)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(yīng)用場(chǎng)合；采用高分辨率大屏幕TFT液晶顯示器，被測(cè)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(jìn)一步數(shù)據(jù)處理。
　　 通過(guò)和其它儀器對(duì)比，該系統(tǒng)具有可重配置性