一種基于SoPC的低應變反射波檢測系統

　　4 系統的軟件設計

　　4.1 基于NiosⅡ IDE的軟件開發

　　此開發環境可在進行軟件設計時，自動根據NiosⅡ處理器系統的需求生成開發向導，包括：硬件抽象層、可調節的實時操作系統和設備驅動[5]，避免了手動設置帶來的不便，從而節省了時間，縮短了開發周期。基于SoPC平臺NiosⅡ處理器的軟件開發環境有了很大的發展，整個軟件系統由分別實現不同軟件功能的模塊組成，模塊包括：主程序模塊、中斷子程序、A/D轉換子程序、數據處理子程序、LCD顯示屏控制程序和觸摸子程序。圖5是整體軟件設計的流程。

　　開始初始化后，對樁長等參數進行設置，然后通過觸摸屏中斷的方式選擇相應的中斷子程序。收到觸發信號并開始檢測后，信號采集模塊將加速度傳感器輸出的信號與閾值電壓進行比較，把有用的信號經A/D轉換存儲到寄存器中。在采集信號存儲完后，通過觸摸屏選擇數據處理中斷子程序功能，開始對寄存器中的數據按第1部分中提到的算法進行處理，并將波形結果顯示在觸摸顯示屏上。并可由觸摸屏選擇USB接口中斷子程序，將所有數據上傳給PC機，做進一步的分析和計算。

　　4.2 μClinux操作系統的移植

　　將μClinux移植到SoPC模塊中，可以使系統表現出完好的實時性和穩定性。μClinux操作系統可以和沒有內存管理單元(mmu)的NiosⅡ處理器兼容，并且可以下載到嵌入式硬件平臺中[6]。

　　首先,在Linux Developer Bash開發環境中配置和構建內核。建立映像文件和linux.flash,生成的linux.flash文件即為μClinux的內核映像。將linux.flash文件下載到SoPC模塊中，完成內核映像的加載。

　　除了裝載內核，還要裝載根文件系統。μClinux使用romfs文件系統，比一般的ext2文件系統需求空間更小。在宿主機Linux的target目錄為μClinux下的根目錄，用當前的腳本和工具將其轉換成映像文件romdisk.flash。然后根據 userland/.config文件中相應變量的指示將應用程序二進制拷貝到target目錄中,將應用程序加載到文件系統中并更新romdisk.flash文件，最后下載romdisk.flash文件到SoPC模塊中。這樣，就可以將μClinux操作系統及應用程序成功地移植到SoPC模塊。