嵌入式計算機在精密相干檢測儀中的應用

中南大學信息物理工程學院，湖南長沙 410083
　　摘　要：介紹嵌入式計算機在精密相干檢測儀中的應用及其實現方法。

　　關鍵詞：嵌入式計算機；相干檢測；儀器

　　1硬件系統構成　　

　　本系統采用的嵌入式計算機是深圳藍天工控研發的一款PC104CPU卡：PCC-3569嵌入式586主板。該主板具有如下特性：集成了低功耗的586帶多媒體功能的CPU，CRT/LCD顯示接口，一個IDE接口，筆記本內存接口，二串一并接口，另帶USB接口，一個鍵盤和鼠標接口，以及提供了可供擴展的PC104接口；板上的LCD接口支持TFT LCD屏，支持的最大分辨率為1024×768。PCC3569提供的并行接口支持SPP/EPP/ECP以及雙向傳輸模式，這也是本系統目前采用的主要通信接口。系統的整體結構如圖1。

　　系統同時采用兩片可編程并行通信接口芯片8255(0#)和8255(1#)，其中8255(0#)控制模擬電路部分，8255(1#)讀取A/D轉換以后數據。A/D轉換器采用高精度ADS8705。ADS8705轉換出來的數據一共是16位，而并行口一次能夠傳輸的數據只有8位，所以數據分高低字節兩次讀取。把8255(0#)的PC4與ADS8705的BYTE位相連作為讀取高低字節數據的控制信號。系統緩沖級部分采用射極放大器，具有輸入電阻大，而輸出電阻小的特點，大大地增強了整個系統的穩定性和抗干擾能力。

　　2軟件實現　　

　　本系統軟件部分采用C語言和匯編語言混合編程完成，工作平臺在MicroSoft C6.0提供的程序員工作平臺(PWB)上實現。系統的電路部分主要完成數據采集，轉換和傳送等功能，而嵌入式計算機除了對整個模擬部分進行控制外，還完成對數據的處理和結果分析，并將結果顯示到LCD屏供觀測分析。　　

　　下面給出部分程序：　　

　　3模擬實驗分析　　

　　實驗中選擇碳質黃銅礦作為觀測對象，整個標本形狀不甚規則，體積約為5cm×5cm×5cm。實驗中我們先給標本供電，使其產生電激發效應，然后發送機向水槽同時發送高，中，低三個不同頻率信號作為觀測信號，由于不同的礦物成分對其有不同的表現特性，接收機可以檢測到這些信號的微弱差別。檢測到的信號經過傅立葉變換后可以有效的轉變為要觀測的相對相位差，百分頻率效應等幾個參數。部分參數在嵌入式計算機提供的Windows98平臺上用sufer作圖軟件處理后的結果如圖2所示：(a)為相對相位的異常曲線，圖中顯示中頻對低頻相對相位差與高頻對中頻的相對相位差的位置變化可以反映激電異常的性質的不同，進而區分出異常源的物理特性的不同。(b)為百分比頻率效應的曲線圖，由于不同礦物成分的電阻率的不同，反映出來就是百分比頻率效應的變化。圖中(a)和(b)曲線均在標本正上方出現異常的峰值，與實際情況相符。 




4總結　　
　　實驗結果表明，該系統穩定有效，觀測結果令人滿意，應用到現場工作中也能夠較好地解決實際問題。

參考文獻
　　［1］李繼燦，李華貴.新編16-32位微型計算機原理及應用［M］.清華大學出版社，1997.
　　［2］ PCC-3569硬件安裝手冊［Z］.深圳藍天工控，2003.
　　［3］宇智.MicroSoft C6.0科學與工程工具庫［M］.北京希望電腦公司，1991.
摘自　儀表技術