[实用新型]应用于超声波检测的多核异构处理装置

说明书

本实用新型涉及一种应用于超声波检测的多核异构处理装置,包括超声波传感器和与超声波传感器电连接的核心板；核心板包括主芯片、FPGA芯片、前端模拟单元、信号转换模块、电源管理模块以及存储模块；主芯片包括ARM处理器单元和DSP数字信号处理单元；FPGA芯片经信号转换模块及前端模拟单元后控制超声波传感器工作，及控制采样多路反射回波；FPGA芯片将由反射回波转换的数字信号传输至DSP数字信号处理单元；DSP数字信号处理单元运算处理后得到可显示的波形数据，通过ARM处理器单元输出至预设终端；存储模块与主芯片连接以保存所述波形数据，可迅速并多路采集超声波反射回波的数据，加以高速运算处理，从而快速且完整地获取反馈目标件缺陷状态的波形数据。

技术领域

本实用新型涉及超声波检测领域，尤其涉及一种应用于超声波检测的多核异构处理装置。

背景技术

超声波检测是利用材料及其缺陷的声学性能差异对超声波传播波形反射情况和穿透时间的能量变化来检验材料内部变化或缺陷的无损检测方法。对应的处理器需要能及时接收到超声波回波，以便进行相应的信号处理。

目前针对超声波检测，市场上采用的主处理器多为单片机/ARM和FPGA的组合，但当需要进行高精度、多路大数据的采集时，由于数据处理量大，信号质量要求高，单片机/ARM和FPGA的组合往往在性能上跟不上用户需求。因此，在复杂的工业现场中，用户往往需要重新设计电路板以适应自身的需求；这无疑增加了工程的时间、开发难度和复杂性，降低了系统可靠性，延长了产品的上市时间。

实用新型内容

针对上述存在的缺陷，本实用新型提供一种应用于超声波检测的多核异构处理装置，解决面对高精度、多路的大数据采集时现有处理器的性能跟不上，需要重新设计电路板的问题。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种应用于超声波检测的多核异构处理装置,包括超声波传感器和与所述超声波传感器电连接的核心板；所述核心板包括主芯片、FPGA芯片、前端模拟单元、信号转换模块、电源管理模块以及存储模块；所述主芯片包括ARM处理器单元和DSP数字信号处理单元；

所述电源管理模块分别连接并供能给其他模块单元；所述FPGA芯片经所述信号转换模块及所述前端模拟单元，与所述超声波传感器电连接，以控制超声波传感器工作，及控制采样多路所述超射波传感器接收的反射回波；所述FPGA芯片还与所述主芯片电连接，以将由所述反射回波转换的数字信号传输至所述DSP数字信号处理单元；所述ARM处理器单元与DSP数字信号处理单元电连接以将所述DSP数字信号处理单元运算处理后得到的可显示的波形数据，通过所述ARM处理器单元输出至预设终端；所述存储模块与所述主芯片连接以保存所述波形数据。

优选地，所述超声波传感器包括发射前端和接收前端；所述发射前端和所述接收前端分别与所述前端模拟单元连接，以输出激励信号至所述发射前端或放大所述接收前端接收到的回波信号；

所述信号转换模块包括ADC模数转换模块以及DAC数模转换模块；所述ADC模数转换模块第一端与所述前端模拟单元连接，其第二端与所述FPGA芯片连接，以由所述FPGA芯片控制所述ADC模数转换模块采样；所述DAC数模转换模块第一端与所述前端模拟单元连接，其第二端与所述FPGA芯片连接；以由所述FPGA芯片通过所述DAC数模转换模块控制所述前端模拟单元输出激励信号或放大信号。

优选地，所述ADC模数转换模块包括第十四控制器U14、第一百九十电阻R190、第一百九十一电阻R191、第一百九十二电阻R192、第一百九十三电阻R193、第一百九十四电阻R194、第一百九十五电阻R195、第一百三十二电容C132、第一百三十三电容C133、第一百三十四电容C134以及第一百三十五电容C135；