基于PIC32MX230F064B嵌入式技术的靶场破片测速系统

基于PIC32MX230F064B嵌入式技术的靶场破片测速系统设计

 

 

     本文设计的靶场破片测速系统以ARM处理器为控制核心，利用了FPGA强大的多路并行处理能力进行数据处理，在基于嵌入式Linux的平台上采用Qt／Embedded设计了友好的人机交互界面。系统功能完善，操作直观简单，携行方便，能够满足在野外进行破片测速的大多数需要。

 

　　ARM处理器选用SAMSUNG公司推出的基于ARM920T内核的S3C2440。S3C2440主频高达400MHz，完全能够胜任系统工作要求。S3C2440集成了SDRAM和FLASH控制器，提供了串口，触摸屏接口，USB接口等多种接口，接口丰富、功能强大，是一款高性能，低价格的处理器，在嵌入式设备中获得了广泛的应用。

　　FPGA选用了ALTERA公司StratixⅡ系列的EP2S15芯片，该芯片器件密度可达到15600等效逻辑元(LE)，能提供419Kb片内TriMatrix存储器，多达12个DSP区块共有48个(18×18b)乘法器，用来实现高性能滤波器和其他DSP功能。支持多种高速外接存储器接口，支持各种标准的I／O，高速差分I／O，具有强大的高速多通道并行处理能力。

　　系统采用了32个标靶用于破片测速，一个标靶对应FPGA的一个通道，每个通道对应一个32b计数器。战斗部爆炸后，破片击穿标靶时产生的脉冲将作为起停信号，控制FPGA中相应通道的计数。所有通道中最早触发的通道为基准通道，相应通道计数器值为0。从基准通道被触发时刻起，除基准通道外所有通道计数器开始计数，直到本通道收到触发信号或者最长计数时间时停止计数。停止计数时的通道计数值即为本通道的触发计数值。

　　FPGA设置了32通道通断寄存器、32通道输入触发器、通道触发计数器等多个数据寄存器，用于保存标靶的通断、触发状态及各个通道的触发计数值；设置了最长记录时间寄存器等多个控制寄存器用于控制FPGA的动作。经过处理，FPGA将标靶的通断、触发状态及最终触发计数值写入相应数据寄存器中。

　　在设计具体应用程序前首先要对操作系统进行裁减。嵌入式Linux内核，是一种完全开源、功能强大的操作系统内核，与时下流行的Wi-nce等嵌入式操作系统相比，其优点之一就在于内核的可裁减性，使用者完全能够根据自己的需要对内核进行裁减，删减去不必要的功能，完成自定义设计。本文经过裁减后的内核大小仅有1．2MB，大大减少了对系统存储空间的占用。

 

　　GUI为用户提供了与应用系统交互的可视化通道，在嵌入式软件系统中占据重要地位。针对嵌入式设备资源有限的特点，嵌入式GUI要求提供这样一种交互接口，即它占用资源少且反应迅速，具备高度的可移植性和可裁减性。目前国内主流的嵌入式GUI系统有MINIGUI，MICROWINDOW，Qt／Embedded等几种，各有优缺点。综合比较各种GUI系统的优劣，从GUI系统的封装性、可移植性和系统设计的便捷性考虑，最终选取Qt／Embedded进行GUI的设计。

 

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