基于FPGA的鋼絲繩漏磁無損檢測系統設計
1.4 嵌入式軟核的配置
利用FPGA強大的運算能力,設計中采用基于嵌入IP軟核的SOPC系統,只需在SOPC Builder開發工具中分別配置SRAM、SDRAM、FLASH、串行通信接口、USB接口等器件,即可實現相應功能。
通過對各部分軟核配置,搭建系統電路如圖7所示。本文引用地址:http://www.j9360.com/article/189603.htm
經編譯無誤后,用QuartusⅡ軟件將系統IP核燒寫入芯片中,完成系統硬件設計。
2 系統軟件設計
系統軟件分為時間調度、應用層數據、界面管理程序、采集調度程序4部分。時間調度在設置軟核建立簡單的中斷方式,時間為50 ms,為系統提供時間調度資源;應用層數據是原始數據的采集;界面管理程序包括顯示程序,鍵盤處理程序,基本繪圖等程序;采集調度程序主要實現采集信號的數據調度以及異常情況的報警。系統軟件結構如圖8所示。
在QuartusII軟件開發平臺上采用混合編輯的方法完成VHDL硬件語言程序設計。包括編碼器初始化、A/D采集轉換電路軟件設計、雙口RAM軟件編程、串行存儲器軟件設計、信息調度模塊的軟件設計。使用C語言完成初始化主模塊init_app和菜單主模塊lcd_main的編寫。其中菜單主模塊包含了管理主模塊和更新維護主模塊。管理主模塊由曲線及瞬時值顯示功能模塊、報警功能模塊、信息調度功能模塊和SD卡存儲功能模塊構成。更新維護主模塊包含更新維護程序,并完成參數配置功能。
3 實驗結果及分析
對該系統性能進行實驗,通過系統調校,設置檢測閾值,超出閾值的信號峰值即可認定鋼絲繩有破損。實驗結果如圖9所示。
4 結束語
通過實驗室和現場測試,該系統均能滿足使用要求。在檢測精度及檢測速度方面均有較大提高,這得益于FPGA系統強大的運算能力。通過對相關檢測參數的現場修改,可滿足多種不同規格鋼絲繩的在線無損檢測,極大提高了工作現場的安全指標。
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