基于S3C2440微处理器的工业超声探伤仪设计与实现

　　系统中选用S3C2440处理器，内嵌ARM920T核。本设计应用了这款芯片的诸多特点：高达203MHz的主频；内部集成LCD控制器 ；3路异步串行通信接口；内置看门狗定时电路及实时时钟；内部集成两路USB host和一路USBdevice；对嵌入式Linux良好的支持等。

　　在超高速数据采集方面，本系统中选用的Spartan-3结构与Virtex-II类似，1.2V内核，其在超高速数据采集和信号处理方而有着明显的优势。 仪器性能方面，为了保证数字超声探伤仪0.01mm的检测精度和0～6000mm可变探测范围，在FPGA中主要进行如下数字信号处理：

　　◆ 60MHz硬件采样速率通过四次移相时钟处理，实现等效240MHz高采样率

　　◆ 数字滤波，程控带通FIR滤波器保证对0.5MHz～15MHz回波信号的良好数字滤波

　　◆ 数字检波，包括正向、负向、双向及RF检波

　　◆ 智能提取（提取点动态分配算法以保证显示波形的水平线性）

　　◆ 实时探伤报警（硬件报警闸门）

　　在仪器功能方面，充分利用ARM+Linux嵌入式系统的优势，扩展网络、USB等丰富接口，使得仪器可以实现PC机端Windows下的上位机软件和探伤仪上的LCD同步实时显示，随时下载探伤参数和上传探伤数据与图片，并使机器能连接U盘、移动硬盘、USB打印机等诸多设备。

　　本设计采用最新的Linux内核（Linux2.6.16），系统在响应速度、驱动功能等诸多方而都远远优于传统的2.4内核。在本项目开发过程中，采用的是网络文件系统；在最终的产品上，采用的是在DOC（MTD）上的ext2文件系统。

　　系统硬件资源分配

　　总线分配

S3C2440地址总线内部是32位（4G），外部27位（128M）。数据总线宽度为32位。当外设芯片与CPU相接时，主控计算机的数据总线宽度可设置为32位、16位或8位模式。设置是在BWSCON寄存器中的DW位实现的。各外部设备的总线接法如表1所示。

　　外部地址空间分配

S3C2440提供8路片选，nGCS[0～7]，每个片选都指定了固定的地址，每个片选固定间隔为128MB。