第28卷第1期核电子学与探测技术VoL28No．12008年1月NuclearElectronics&DetectionTechnologyJan．2008基于ARM一~c／os一1I的核数据采集系统王春生，马英杰，韩锋，郝俊胜(成都理工大学核技术与自动化工程学院，四川成都610059)摘要：介绍了一种以ARM-~C／OS-II为平台，集成GPS接收机的核数据采集系统，详细阐述了多道脉冲幅度分析器的关键技术，ARM微控制器LPC2148的外围接口设计，基于t~C／OS-Ⅱ的驱动程序移植及应用程序设计方法。该系统可通过串口与GPSOEM板通信，实现GPS信息和核信号的实时、同步接收，保存和显示，也可以通过USB接口与上位机通信。嵌入式实时操作系统I,C／OS-II的引入增强了系统的实时性、稳定性，提高了集成度。关键词：ARM~I．,C／OS-lI；多道脉冲幅度分析器；GPS中圈分类号：T]L82；TP316。2文献标识码：A文章编号：0258—0934(2008)01—0072-04核地球物理勘探中，多道能谱测量仪已被速数据处理能力和系统集成度、移植操作系统广泛应用于找铀矿、地质填图、找金属矿和油气进行多任务、实时处理提供了很好的解决方案。田等地学领域[。传统的便携式核能谱测量仪为此，本系统以基于ARM核的微控制器器的数据采集系统多以8／16位单片机构成控LPC2148为平台，移植实时操作系统vC／OS-制系统，其硬件电路较复杂、集成度较低、设计Ⅱ及相应的文件系统，串口驱动，LCD驱动，并和调试难度较大、不太方便系统升级。另一方集成GPS-OEM模块，构成能实时定位的核数面，传统的前后台式的软件设计方法限制了硬据采集系统。件系统功能的充分发挥，影响了系统的实时性1系统总体结构与稳定性。随着电子技术的快速发展，更多新型的低基于ARM-gC／OS-1I的核能谱数据采集功耗、高集成度器件现已被应用于核数据采集系统如图1所示。由能谱仪前端电路进来的脉系统当中。32位ARM嵌入式处理器具有高冲信号，经调理电路后变为0～5V的脉冲进入性能、低功耗的特性，并且提供了可编程性和可多道脉冲幅度分析器进行甄别、保持。再经12操作性，软件的设计可以独立于硬件，已被广泛位模数转换芯片ADS774转换为数字信号，并应用于消费电子产品、无线通信和网络通信等行送入LPC2148微控制器。微控制器对所得领域。它的出现，也为核数据采集系统提高快能谱数据处理、保存和显示。为满足核地球物理勘探野外测量需要，微收稿日期：2007-04-24控制器通过内置UART()接口连接GPS-CI基金项目：“基于3GS技术的便携式核地球物理数模块，检测核信号的同时，读取GPS时间、位据采集系统研究”，项目编号：20040616014。置、星历等信息。另外为提高系统集成度及便作者简介：王春生(198O一)，男，山东阳信人，成都理携式要求，微控制器外接4×4键盘，320×240工大学核技术与自动化工程学院硕士研究生，研究点阵式图形LCD模块，具有良好的人机交互能方向：智能核仪器力；通过内置SPI接口挂接SD存储卡，可保存721．2微控制器及其接口器_cD妄．I．PC2148是基于一个支持实时仿真和嵌_i二}一=三；王三兰三三三La,RIT＼GUSB入式跟踪的32／16位ARM7TDMI—SCPU的i：5≥篓二二二二二二微控制器，最大频率60MHz，内置了宽范围的路i盘jI点fI!AR3,ITTDXSI。。串行通信接口(USB2．0Device、两个UART，f制电路；f—；一SPI，SSP，I2C总线接口)，40k片内SRAM和：：西商512kB的高速Flash存储器。图1基于ARM-vC／OS-1I的微控制器I．PC2148有丰富的外围接口，与核能谱数据采集系统框图其他模块的连接比较简单(如图1所示)，这里大量数据；通过内置全速USB2．0设备接口可不再赘述。只是由于I．PC2148没有LCD控制方便实现与上位机的数据传输。器接口和外部存储器接口，本系统采用内嵌控1．1多道脉冲幅度分析器制芯片SED1335的液晶模块MGI32o24oB，多道脉冲幅度分析器是核能谱数据采集系通过GPIO接口模拟总线时序对其控制；4×4统的核心，包括甄别电路、控制电路、峰值保持键盘，直接挂接在LPC2148的快速GPIO端口电路、模数转换电路和ARM微控制器等部分上，由程序扫描控制。组成。1．3GPS模块一般前端放大器输出的核辐射脉冲宽度比随着GPS技术在各个领域的普及和应用，较窄，不能满足A／D转换的时间要求，因此要GPS接收机的小型化OEM产品，