基于ARM9的PSD数据采集与处理系统研究

任一飞，徐熙平，王春阳，苏玉靖

(长春理工大学 光电工程学院，长春 130022)

光位置敏感探测器(Position Sensitive Detector，PSD)是上世纪70年代研制出的一种优秀的光电位置传感器，它具有频谱响应宽、响应速度快、信号处理简单、分辨率高、便于与微机接口等优点，在精密尺寸测量以及工业检测和监测等非接触测量领域有广泛的运用。随着PSD的大量使用，其自身缺点也暴露出来，一方面受限于早期硬件条件以及成本的考虑，无法使用更高精度的AD来进行数据采集，另一方面还有其自身的非线性误差无法避免，虽然在中央区线性度比较理想，但是在边缘区的准确度却受严重制约，所以应当寻求一种兼顾硬件和软件两个方面提高PSD精度的办法。

本文选择在嵌入式领域广泛使用的ARM9处理器，在开发板上设计实现数据采集的硬件平台，同时在嵌入式平台上运行Linux操作系统做数据处理，这样便从硬件和软件两个方面提高了PSD测量的总体精度。

1 采集系统设计

1.1 系统结构设计

本系统是由信号预处理、A/D变换、控制模块、总线模块及核心处理器组成，其总体结构如图1所示。

图1 系统总体结构Fig.1 The struc ture of system

1.2 软件系统搭建

系统的软件平台采用开源并非常适合做嵌入式的Linux操作系统，使用U-boot作为系统的Bootloader，内核采用Linux2.6.34版本，文件系统使用YAFFS2[1]。嵌入式硬件环境核心处理器使用三星公司的S3C2440A，嵌入式系统移植的主要步骤如下：

(1)U-boot移植，由于硬件开发环境使NANDFlash，所以移植的主要任务便是使U-boot可以支持NAND启动，同时使其支持Yaffs2文件系统。……