环境γ射线监测仪的双CPU实现.pdf

【环境γ射线监测仪的双CPU实现】 环境γ射线监测仪是一种专门用于监测环境中的γ射线辐射强度的设备，特别是在居民区和核电站等场所，它能够有效地检测核泄漏等潜在风险。传统的γ射线监测仪采用单个CPU进行控制，然而这种方法存在一些缺点，比如软件编写复杂度高，当多个外部设备请求中断时，可能导致数据处理延迟，影响仪器的稳定性和精度。 针对这些问题，本文提出了一种创新的设计方案——采用双CPU架构来改善仪器的性能。双CPU系统中，两个处理器各自负责管理一部分电路模块，分工协作，通过双口RAM进行并行通信，确保整个系统的协调和高效运行。这种设计显著提高了仪器的可靠性，降低了软件编程的复杂性，同时减少了中断处理时可能的数据处理延误。 硬件构成方面，系统主要包括以下部分： 1.1 基本原理 - 实时时钟：每秒产生一个中断信号，触发主CPU响应。 - 传感器：收集γ射线辐射强度信息，其返回的电压信号通过A/D转换为数字信号。 - 干扰抑制：考虑到长距离传输时的工频干扰（50Hz），系统每隔2ms采样一次，连续10次后取平均值，以减小误差。 1.2 数据处理 - 主CPU接收并处理传感器的测量数据，计算每秒的辐射强度。 - 数据存储：主CPU每3600s计算出3600个测量值的平均值，形成“小时平均值”。 1.3 显示与通信 - 16×2液晶显示模块：实时显示测量结果。 - 次CPU：根据主CPU的需求，负责数据的进一步处理，如打印、通过通讯接口与上位机通信，或者通过RS232接口与PC机连接。 系统框图如图1所示，主CPU和次CPU协同工作，形成一个完整的监测和通信系统。采用双CPU设计后，监测仪可以实现独立工作，并可以通过电话线组成局域网，对更大范围内的γ射线辐射情况进行监测。 通过实际应用验证，这种双CPU的γ射线监测仪在长期无人值守的室外环境下运行稳定，提高了监测效率，减少了故障发生的可能性，为环境保护和核安全提供了更可靠的保障。 关键词：γ射线监测，双CPU，硬件设计，软件设计 参考文献： [1] LEI Ming, GAO Ai-hua. Design of environment γ- ray measurement instrument with double CPU[J]. JOURNAL OF XI’AN INSTITUTE OF TECHNOLOGY, 1999, 19(4): 0269-05. 该文章对于环境γ射线监测仪的改进提供了重要的理论和技术支持，对于相关领域的工程师和技术人员具有很高的参考价值，有助于推动γ射线监测技术的进步和发展。