基于S3C2410A的微型工程地震儀方案設計

4．1 嵌入式操作系統(tǒng)WindowsCE．net的裁減
使用集成開發(fā)環(huán)境Platform Builder根據(jù)提示完成操作系統(tǒng)鏡像的定制、編譯與調(diào)試工作，并可在此環(huán)境巾進行應用軟件、驅(qū)動程序的開發(fā)。在ARM中植入Windows CE．net平臺，首先根據(jù)目標設備的硬件配置及需要，對Windows CE．net進行基本定制，開發(fā)并安裝驅(qū)動程序，增加必要的特性，生成鏡像文件，通過JTAG將bootloader寫入flash后，通過網(wǎng)卡將鏡像文件下載到目標設備中，進行調(diào)試 同時要導出SDK，以備后面用EVC開發(fā)應用程序。

4．2 數(shù)據(jù)采集驅(qū)動程序
在數(shù)據(jù)采集中，主要對外部I／0口的訪問，Wince的BSP都實現(xiàn)WRITE—PORT—UCHAR和READ— PORT— UCHAR函數(shù)。訪問方式采用中斷方式。WinCE把中斷處理分為兩部分中斷服務例行程序ISR和中斷服務線程，用戶的中斷處理主要在IST中完成 。。這里采用基于中斷方式的非標準驅(qū)動，要實現(xiàn)兩個步驟：編寫中斷服務線程IST和注冊中斷服務線程。中斷信號由FIFO經(jīng)FPGA不斷產(chǎn)生，每發(fā)生一次中斷，運行在核心態(tài)的中斷服務例行程序就調(diào)用一次IST。

4．3 中斷控制
系統(tǒng)如果對A／D轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)采用實時讀取的方式，則必然導致ARM處理器工作效率較低，所以在電路設計時采用中斷方式。A／D模塊輸出數(shù)據(jù)以循環(huán)方式分別寫入FIFO中。一旦FIFO中可使用數(shù)據(jù)容量減小到一定限度則產(chǎn)生中斷，ARM處理器進入中斷服務程序并讀取FIFO中的數(shù)據(jù)。

4．4 上層應用軟件
上層應用軟件的開發(fā)包含以下模塊：
數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)：實施采集的控制和監(jiān)測。
數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)：簡單處理采集到的數(shù)據(jù)，如數(shù)字濾波等。
圖形顯示系統(tǒng)：將采集到的數(shù)據(jù)以波形的形式顯示在顯示儀器L。
數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)：構(gòu)造數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)，使數(shù)據(jù)以文件形式存入存儲設備(FLASH閃存，USB外設，存儲卡等)，硬件上還要求支持USB通用串行總線，支持設備的熱插拔，傳輸速度快．結(jié)構(gòu)簡單。

5 結(jié)束語
本文所研制的微型工程地震儀系統(tǒng)綜合利用了嵌入式系統(tǒng)設計技術(shù)，與傳統(tǒng)地震勘探設備相比大大提高了設備的便攜性和節(jié)能性。同時，該系統(tǒng)注重數(shù)據(jù)快速存儲的研究，并在實際系統(tǒng)中加以應用。本系統(tǒng)在設計時充分考慮了電路的靈活性和通用性，可根據(jù)不同的功能要求編寫相應的VHDL語言程序。系統(tǒng)所使用的Windows CE操作系統(tǒng)可以任意裁剪，這對于功能的轉(zhuǎn)換很有幫助。本系統(tǒng)已研制完畢，現(xiàn)處于現(xiàn)場實驗階段。隨著計算機技術(shù)和網(wǎng)絡技術(shù)的發(fā)展，嵌入式微處理器的性能的提高，嵌入式系統(tǒng)將在工業(yè)控制領(lǐng)域得到更廣泛的應用。