Alkuaineanalysaattorin keskusyksikön suunnittelu ja toteutus

Tässä diplomityössä esitellään jatkuvatoimisen alkuaineanalysaattorin kehitykseen liittyvän projektin alkuosa. Tässä osuudessa on tarkoituksena löytää analysaattorin vanhalle keskusyksikölle uusi korvaava kaupallinen prosessorikortti sekä suunnitella ja toteuttaa uudelle keskusyksikölle analysaattorin toiminnan vaatima ohjelma. Hihna-analysaattori on sulautettu reaaliaikajärjestelmä. Työssä esitellään sulautetun järjestelmän suunnittelun ja toteutuksen yleisiä toimintatapoja ja ratkaisuja. Erilaisista toteutusvaihtoehdoista esitellään niiden etuja ja haittoja. Työn toteutuksessa käytetään PC/104-standardin mukaisia valmiita kaupallisia yksiköitä. Tämä ISA-standardin laajennus soveltuu hyvin käytettäväksi sulautetussa järjestelmissä. Uudella keskusyksiköllä on mahdollista liittyä analysaattorin jäljelle jääviin yksiköihin erillisen sovitinkortin välityksellä. Työn lopputuloksena valittu toteutusratkaisu mahdollistaa analysaattorijärjestelmän vapaan jatkokehityksen, mikä ei ollut mahdollista vanhalla toteutuksella. Analysaattoriin on nyt mahdollista kehittää uusia ominaisuuksia, ja lisäksi sen nykyinen toiminta on hallitaan paremmin.

This master’s thesis describes the first phase of the development project of an online elemental XRF –analyser. The objective of this part is to find a new commercial CPU –card which replaces the existing CPU –card, and both to design and to program the software of the analyser. The online belt analyser is an embedded real-time system. In this thesis are explained the general principles and solutions to designing and to programming an embedded real-time system are explained. Advantages and disadvantages of different optional solutions are presented. Final selected solution uses commercial components based on PC/104-standard. This extension of the ISA-standard is well suited to be used in an embedded solution. The new CPU –card is able to communicate with the other existing system cards through a new adaptercard. The new selected card and the new developed solution allow open and free further software development, which was not possible earlier. New features of the analyser can be developed and programmed, and operation and status of the analyser is now better controlled.