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在考古发掘过程中，发掘人员主要采用传统工具取土。为更好地保护文物，在无法确定文物的具体位置、大小和埋深的情况下，发掘人员只能小心翼翼逐层(几个厘米)取土。这样工程进度缓慢，费时费工而且效果往往并不理想，导致大量脆性文物受到不必要的损坏。所以考古挖掘工程迫切需要一种仪器超前指明文物赋存的确切位置和较为精确的埋深，以保障工程的快速实施。“基于ARM9的便携式浅层文物探测仪”就是为这一应用目的研发的。
根据文物自身的物性特点和检测依据的物理方法，可以把文物分为下面4类。
1、强磁性、强导电性文物(如铁器)
2、弱磁性、强导电性文物(如青铜器，金银器皿)
3、强磁性、弱导电性文物(如磁石)
4、弱磁性、弱导电性文物(如陶瓷)
对于第4类文物，因为它们产生的信号太微弱，容易被各种噪声所淹没，目前各种检测方法都很难到达效果。所以，本课题拟定探测的主要目标文物还是强磁性文物和金属文物，对弱磁性、弱导电性文物的探测只是做了一些的研究和探讨。本课题现阶段的研究意图不在于研制一种实用的文物检测与识辨的仪器，而在于搭建一个物体磁性检测的研究平台，即充分考虑硬件扩展的要求，搭建一个功能强大的硬件平台，更多考虑硬件平台的功能是否齐全、性能是否卓越、扩展是否方便和设置是否灵活。在此基础上探讨检测中涉及到的各种技术方案，通过模型研究、方法比较和实测效果评价来确定一套有效的检测方法和系统参数，以便最终设计一套低成本、高性能的浅层磁性文物探测器。目前我所做的工作主要是利用较为先进ARM技术搭建一个基于S3C2410的嵌入式研究平台，设计其软硬件，并初步分析处理前端传感器获取的信号，为仪器的进一步研制以及基于多传感器的信息融合和模式识别研究(判断目标物体的属性、大小、埋深)提供良好的实验环境和软件基础。
文中我首先介绍了一些地下目标物体的检测方法，并重点分析了使用差动线圈做传感器时，目标物体因为磁效应和涡流效应在差动线圈中形成的电信号。认为涡流效应的影响是使发射线圈阻抗的实部分量增加、虚部分量减少，使接收信号电阻分量增加、电抗分量减少；磁效应的影响是使发射线圈阻抗的增加实部分量增加、虚部分量增加，使接收信号电阻分量增加、电抗分量也增加。进一步判断电抗分量的增加或减少是区分目标物体是否具有良好导电性的依据；幅度表征目标物体的大小或远近；相位表征目标物体的特性。并根据这些理论分析，认为差动线圈采用多频工作方式，分时连续检测，能更好地探测目标物体，识别目标物体的属性。
为了加快开发的进度，降低成本，并充分考虑功能扩展和二次开发的要求，本课题基
于ARM9 S3C2410A的嵌入式系统的硬件采取分模块、分组件的结构化设计方法，明确定义模块与模块之间的信号连接和电性参数，标准化模块接口，通过配置不同的组件和模块来满足不同实验的软硬件要求。主控板以成熟的通用开发板为基础，继承其强大的通讯和存储功能，另外扩展出触摸屏模块、8寸TFT液晶屏显示模块、4×5矩阵键盘输入模块、32位高精度频率计模块、DDS模块、信号调理模块、串口热敏打印机(组件)等，以组建一个完整的具有强大功能的嵌入式综合研究平台。 该嵌入式系统的软件包括：系统初始化程序、实时操作系统(μC/OS-II)、系统软件、硬件相关驱动程序及应用程序。其中，系统初始化程序是在用户程序启动前完成系统初始化的一段启动代码，它将系统的软硬件环境带到一个合适的状态，为最终调用操作系统内核准备正确的环境。系统初始化程序直接面对处理器内核和硬件控制器进行编程，一般用汇编语言写。驱动程序主要用来连接操作系统和硬件平台。μC/OS-II作为操作系统的内核，主要的任务是完成多任务之间的调度和同步，并为设备驱动和系统服务程序提供信号、邮箱、消息队列的服务。系统软件包括文件系统(FS)和图形用户界面(GUI)，应用程序主要实现探测相关的各种任务，如背景检测、数据采集、实时探测等。
基于学习和研究的目的，并考虑到本系统的界面功能相对较为简单，我并没有选择直接移植一种嵌入式GUI软件，而是参照MIniGuI和uC/GUI的框架编写了一些函数集，建构自己的GUI(MyGUI)，实现基本的图形、图像和文字的显示以及一些简单图形控件的操作。
对于文件系统，我参考FATl6的格式，建构了一套简单的文件系统，提供相应的APl函数，可以使应用程序在任务中方便地使用文件，而不必理会其底层实现方式。这个文件系统最多可以保存512个文件，文件数据以簇为单位进行存储。为了便于管理和提高访问速度，该文件系统不提供存储子目录的管理.在完成系统的测试后，我做了一些验证性探测，根据实测表现来看，这款仪器对探测金属文物和强磁性文物效果比较明显，如能检测埋深20cm内5克以上的小铁块和铜片，能识别所检测到的文物是强磁体还是弱磁体，能自动抑制各种背景场和温度差异造成的影响。但是对弱磁性非金属文物的探测效果比较差，如对石器和部分陶器，基本不能探测，而对磁性较强的瓷器则容易受环境和操作影响，探测虚报率比较高。所以本课题还有待于后续工作的进一步改进。