在矿山领域，深部开采是不可避免的趋势，但随之而来的是开采难度的增加和安全隐患的增多。冲击地压作为一种常见的矿山灾害，其造成的损害巨大。为了降低这一灾害的影响，精确掌握矿山巷道的变形程度和位置变得极为重要。本文介绍了一种基于单片机与CPLD芯片技术的矿山巷道两帮变形检测方法，并设计了一款A型脉冲反射式超声波探伤仪，用于矿山巷道的检测。
单片机（MCU）是一种集成电路芯片，具有控制能力，包含一个或多个CPU核心，并集成了一些周边电路模块，如定时器、计数器、串行通信接口等。单片机常用于实现各种自动化控制系统。
CPLD（复杂可编程逻辑器件）属于可编程逻辑器件的一种，相比于FPGA，它具有较强的逻辑整合能力，适用于实现较为固定的逻辑功能，并且在编程时只需要简单的一次性编程，不需要现场可编程。它在硬件描述语言（HDL）的支持下，可以实现复杂的逻辑设计。
本文中提到的A型脉冲反射式超声波探伤仪利用超声波纵波波速在岩石受力过程中的变化来判断岩石内部的破坏情况。超声波检测方法因其高精度、高效率、高分辨率、快速经济、灵活方便和剖面直观等优点，在工业检测中得到了广泛应用。在矿山巷道变形检测中，超声波探伤仪通过发射超声波信号，接收反射回来的回波信号，再进行信号处理和分析，从而检测出岩石受力内部的破坏情况。
为了满足超声波检测对控制系统的要求，如现场可编程性、体积小、重量轻、低功耗和高可靠性等，本文提出了“单片机+CPLD体系结构”的方案。通过结合单片机和CPLD的优点，可以克服单独使用单片机或CPLD的缺点，发挥出最佳的系统性能。
系统设计时，需要考虑超声波探伤仪的工作流程，包括信号的发射、接收、采集、处理和显示。从功能上讲，该系统分为数据采集和数据分析两大块。数据采集部分负责收集超声波发射和回波信息，数据分析部分则根据回波信息进行必要的处理，分析被测对象的固有属性、功能、状态、缺陷以及发展趋势等，以实现预防性维护和安全监测。
这项研究的意义在于，通过精确掌握矿山巷道两帮的变形情况，可以预测和防止矿山安全事故的发生，从而保障矿工的生命安全，并减少经济损失。在深部开采中，这项技术的应用对于安全预防具有重要的指导价值。
本文作者白春红，1977年出生于辽宁阜新，是蒙古族，拥有硕士学位和副教授职称，研究方向为计算机编程与控制。作者的研究成果对于矿山巷道检测领域具有一定的创新性和实际应用价值。
从上述内容中，我们可以提炼出以下知识点：
1. 矿山巷道变形检测的必要性及其对开采安全的影响。
2. 传统矿山巷道变形检测方法的局限性。
3. 声发射法在检测矿山巷道变形中的优势。
4. 超声波检测的原理及其在矿山检测中的应用。
5. 单片机与CPLD芯片的特点及其在超声波探伤仪中的应用。
6. “单片机+CPLD体系结构”控制系统的设计思想及其实现方式。
7. 超声波探伤仪的工作流程及数据处理分析方法。
8. 该技术对矿山安全检测的意义及可能带来的行业影响。
