嵌入式計算機(jī)在精密相干檢測儀中的應(yīng)用

1硬件系統(tǒng)構(gòu)成

本系統(tǒng)采用的嵌入式計算機(jī)是深圳藍(lán)天工控研發(fā)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(nèi)存接口，二串一并接口，另帶USB接口，一個鍵盤和鼠標(biāo)接口，以及提供了可供擴(kuò)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(tǒng)目前采用的主要通信接口。系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)如圖1。

系統(tǒng)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(zhuǎn)換以后數(shù)據(jù)。A/D轉(zhuǎn)換器采用高精度ADS8705。ADS8705轉(zhuǎn)換出來的數(shù)據(jù)一共是16位，而并行口一次能夠傳輸?shù)臄?shù)據(jù)只有8位，所以數(shù)據(jù)分高低字節(jié)兩次讀取。把8255(0#)的PC4與ADS8705的BYTE位相連作為讀取高低字節(jié)數(shù)據(jù)的控制信號。系統(tǒng)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(diǎn)，大大地增強(qiáng)了整個系統(tǒng)的穩(wěn)定性和抗干擾能力。

2 軟件實(shí)現(xiàn)

本系統(tǒng)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(shí)現(xiàn)。系統(tǒng)的電路部分主要完成數(shù)據(jù)采集，轉(zhuǎn)換和傳送等功能，而嵌入式計算機(jī)除了對整個模擬部分進(jìn)行控制外，還完成對數(shù)據(jù)的處理和結(jié)果分析，并將結(jié)果顯示到LCD屏供觀測分析。

下面給出部分程序：

3模擬實(shí)驗分析

實(shí)驗中選擇碳質(zhì)黃銅礦作為觀測對象，整個標(biāo)本形狀不甚規(guī)則，體積約為5cm×5cm×5cm。實(shí)驗中我們先給標(biāo)本供電，使其產(chǎn)生電激發(fā)效應(yīng)，然后發(fā)送機(jī)向水槽同時發(fā)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(xiàn)特性，接收機(jī)可以檢測到這些信號的微弱差別。檢測到的信號經(jīng)過傅立葉變換后可以有效的轉(zhuǎn)變?yōu)橐^測的相對相位差，百分頻率效應(yīng)等幾個參數(shù)。部分參數(shù)在嵌入式計算機(jī)提供的Windows98平臺上用sufer作圖軟件處理后的結(jié)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(zhì)的不同，進(jìn)而區(qū)分出異常源的物理特性的不同。(b)為百分比頻率效應(yīng)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(yīng)的變化。圖中(a)和(b)曲線均在標(biāo)本正上方出現(xiàn)異常的峰值，與實(shí)際情況相符。

4總結(jié)

實(shí)驗結(jié)果表明，該系統(tǒng)穩(wěn)定有效，觀測結(jié)果令人滿意，應(yīng)用到現(xiàn)場工作中也能夠較好地解決實(shí)際問題。