计算机测量与控制．2008．16(i2)ComputerMeasurement&Control自动化测试文章编号：1671—4598(2008)12—1822—03中图分类号：TP216文献标识码：A基于ARM9的嵌入式数字示波器参数测量模块的设计程言奎，李英，白瑞林，潘祥(江南大学智能控制研究所，江苏无锡214122)摘要：针对当前数字存储示波器参数测量算法均是基于DSP和内嵌微处理器型FPGA实现的，提出了一种基于$3C2410微控制器(ARM9phi)和c／os—u实时操作系统的嵌入式数字示波器参数测量软件模块的设计方法；详细分析了参数测量模块中幅度类参数和时间类参数测量算法的设计与实现过程；最后对参数测量软件模块的性能进行了详细测试，同时对测试结果的误差进行了深入的分析；测试结果验证了参数测量模块的准确性和高效性。关键词：嵌人式数字示波器；参数测量；A／DDesignofDistributionalStructureHealthMonitoringSoftwareBasedonEmbeddedSystemChenFeng(InstituteofIntelligentControl，JIANNANUniversity，Wuxi214122，China)Abstract：ThedesignofparametersmeasurementmoduleforembeddeddigitaloscillographbasedOn$3C2410microcontrollerandrealtimeoperationsystemuC／OS一1Iarediscussed．Algorithmfortheparametersinthemoduleisanalysizeddetaily，andthetoleranceoftheresultisresearched．Theexperimentshowsthatthemoduleiseffectivewithhighprecisionandspeed．Keywords：embeddeddigitaloscillograph；parametermeasurement；A／D0引言程)精度均在±0．5以内，1O．1寸LCD显示屏作为输出设备，PS／2鼠标作为输入设备。嵌入式数字示波器是近年发展起来的一种实现波形及其相系统总体结构如图1所示，采用$3C2410微控制器和uc／关参数实时显示的智能终端设备。目前通用的数字示波器多采0S—II实时操作系统相结合的设计方法。输入前端采用模数用DSP、内嵌微处理器型FPGA或DSP+FPGA结构。虽然(A／D)转换和FIFO缓冲存储的结构，利用FIFO在读写控制DSP数据处理能力强大，运行速度较高，FPGA灵活性强，可逻辑、高速数据交换方面的优势，使多路数据采集和存储同步以充分地进行设计开发和验证．便于系统升级_】]，但是DSP的同时还可即时改变采样频率切换量程。多路数据传输利用和内嵌微处理器型FPGA一般价格较高，不适合在低成本的DMA传输方式，提高系统运行效率。输出显示端利用嵌入式数字示波器开发中使用。$3C2410内部集成的LCD控制器将数字量转换成显示屏上的ARM是面向低价位市场设计的一种RISC微处理器，其点坐标来显示4通道的波形以及相关参数。采用PS／2鼠标对优势为性价比高，适合嵌入式数字示波器的需求。当前采用人机交互界面进行操作，减小了系统的体积，提高了系统的可ARM芯片设计的嵌入式数字示波器主要为基于ARM7内核的操作性。微控制器S3C44BOX]。采用这种结构设计的嵌入式数字示波器，由于时钟频率和并行处理能力较低⋯，魍坦因此通常用于通道数较少的设计中，无法满足对系统通道2实时性要求较高的多通道嵌人式数字示波器的设计。通道3本文提出了～种基于$3C2410微控制器(ARM9内核)⋯。和~c／os-II实时操作系统的嵌入式数字示波器设计图1系统设计结构图方案，并重点分析了嵌入式数字示波器的参数测量模块中各参数的算法设计。2软件功能设计1总体系统设计数字示波器的软件功能如图2所示。设计的性能指标：4通道输入，采样频率范围为2kHz~系统软件划分为数据采集，数据处理，参数测量，波形显20MHz，输入电压范围：O～+4V，频率、脉宽和幅值(满量示，鼠标动作处理和输入输出显示6个任务。其中参数测量任务是在数据处理任务的基础上对SDRAM中已处理完毕的数据收稿日期：2008—051i；修回日期：2008—06～O8。按照一定的算法提取信号的各种参数，参数值将作为波形显示作者简介：程言奎(1980一)，男，江苏徐州人，硕士研究