八通道探傷系統硬件平臺方案搭建

探傷系統是嵌入式系統，并且需要能夠支持嵌入式 Linux 操作系統的運行。系統在硬件上需要支持 USB、串口、網口等多種外設，軟件上需要提供各種復雜的功能，還要同時處理八通道探傷數據，這對整個系統的運算能力和邏輯控制能力都有很高的要求。目前應用廣泛的 ARM 處理器作為本系統的微處理器。

s3c2410x 是一款基于 ARM920T 內核的 16/32 位 RISC 嵌入式微處理器。該處理器具有工作頻率高、實時性強、片內外圍電路豐富、價格低廉等特點，最主要的是，它支持嵌入式 Linux操作系統，完全符合本方案的設計要求。

探傷系統的模擬前端采用了 40M,10bit 的高速 A/D 采樣，并且八路通道可以同時進行數據采集。如果 ARM 直接對這么高的數據流進行分析和處理，就現有技術而言這種實現方式有較大難度。而且，一般用戶感興趣的只是集中在有限時間段內的回波信號峰值和寬度。另外，探傷系統需要同時對八路通道的檢測數據進行監控，并對缺陷數據進行實時聲光報警。如果八通道實時報警功能完全交由軟件實現，將會給處理器造成很大的負擔。基于以上考慮，本方案決定采用一塊 FPGA 芯片，對高速 A/D 采樣數據進行一些預處理算法。包括八通道高速數據流的壓縮，八通道缺陷檢測硬件報警模塊，報警數據的存儲和傳輸等。報警功能的復雜運算由硬件來實現，可以明顯提高檢測效率。此外，FPGA 還負責檢波方式的實現，以及為眾多外圍設備提供外部設備地址譯碼和邏輯控制。

探傷系統的數字部分的硬件平臺方案為 ARM+FPGA，其中 ARM 芯片為 s3c2410x 處理器，負責外設的統一管理和探傷數據的后期處理。FPGA 系統負責八通道高速采樣數據的預處理以及一些邏輯控制等功能。