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多年来,测量不稳定流和受潮汐影响的流量一直是水文工作者面临的难题。随着ADCP(Acoustic Doppler Current Profilers)声学多普勒流速剖面仪的出现,使得更准确的测量不稳定流和受潮汐影响的流量测验系统成为可能。ADCP系统还不是“成品”,向实时动态、高速度、长期可存储、远程监控和网络化方向发展。嵌入式系统的快速发展为满足ADCP系统的要求提供了可能。本系统就是在对ADCP的需求和嵌入式发展现状进行认真分析研究后,在OMAP(Open Multimedia Application Plant)开放式多媒体应用平台基础上设计实现的ADCP测量系统。系统采用基于OMAP5912双核处理器(ARM+DSP)的OSK5912开发工具和超声波传感器信号电路组成具有网络、存储接口和高速度、高处理能力的流速剖面测量系统。 论文详细介绍了流速剖面测量系统的硬件设计和软件开发。硬件设计包括四部分:一是信号发射模块,包括信号产生电路和信号放大功率输出电路;二是信号接收模块,包括信号放大运算电路和信号AD模数转换电路;三是基于OMAP5912双核处理器的OSK5912开发板,提供网络接口、USB接口、CF卡接口、串口和与传感器信号板连接的并口接口,传感器信号板通过并口将数据送入OMAP5912的DSP处理器进行实时处理;四是可选配的人机界面专用键盘显示器。软件开发包括嵌入式系统应用程序开发、PC端存储显示控制程序开发和人机界面专用键盘显示器程序开发。嵌入式应用程序包括ARM端GPP(General-Purpose Processor)客户应用程序和DSP程序,GPP客户应用程序运行于Linux操作系统下,完成与DSP通信、网络化、存储及人机交互等功能;DSP程序运行于DSP/BIOS下,完成从信号板取得数据、滤波、FFT处理,并将数据传送给GPP;GPP客户应用程序和DSP程序的通信依赖于通信模块DSP/BIOS桥,GPP应用程序通过调用DSP/BIOSTM LINK API函数来管理DSP资源和实现与DSP通信,DSP程序通过DSP/BIOS标准API与GPP通信。 本文最后对系统在盲区距离、水深单元长度和精度等方面达到的指标和网络、存储等功能进行了分析,并指出了系统需要扩展的方向。