本文關(guān)鍵詞：手持式頻譜監(jiān)測設(shè)備的嵌入式系統(tǒng)與驅(qū)動設(shè)計

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【摘要】：頻譜監(jiān)測設(shè)備是無線信號測試的常用工具,其不僅應(yīng)用于軍事領(lǐng)域,也廣泛應(yīng)用于民事領(lǐng)域�，F(xiàn)代科技的快速發(fā)展使得科研人員對頻譜監(jiān)測設(shè)備提出了更高的要求,要求其具有高性能參數(shù),能迅速完成數(shù)據(jù)的分析,實時返回結(jié)果,同時具有良好的便攜性,以適應(yīng)野外復(fù)雜環(huán)境的需要。因此研發(fā)一款兼顧性能的同時能夠具有低成本、易操作、可便攜式的頻譜監(jiān)測設(shè)備變得越來越有必要。本論文以手持式頻譜監(jiān)測平臺開發(fā)項目為研究背景,著重研究了監(jiān)測平臺的嵌入式系統(tǒng)和驅(qū)動子系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)。目標是研究和設(shè)計出一種方便攜帶、續(xù)航時間長、同時具有網(wǎng)絡(luò)通信功能的頻譜監(jiān)測平臺。本文主要研究內(nèi)容有:首先進行手持式頻譜監(jiān)測設(shè)備的嵌入式硬件系統(tǒng)方案設(shè)計,具體包括控制核心單元的USB,SD卡,串口等通用接口設(shè)計;控制核心單元與DSP硬件通信方案設(shè)計、控制核心單元對FPGA的動態(tài)配置硬件方案設(shè)計;電池電量監(jiān)測單元、溫度監(jiān)測單元以及網(wǎng)絡(luò)通信、顯示單元、控制頻率合成單元的硬件方案設(shè)計。其次進行手持式頻譜監(jiān)測設(shè)備的驅(qū)動子系統(tǒng)設(shè)計及結(jié)果分析,在Linux驅(qū)動子系統(tǒng)的基礎(chǔ)架構(gòu)上實現(xiàn)嵌入式系統(tǒng)與DSP的HPI通信、嵌入式系統(tǒng)與FPGA的動態(tài)配置、溫度監(jiān)測、電池電量監(jiān)測,和頻率合成器控制命令下發(fā)的驅(qū)動方案設(shè)計與實現(xiàn)以及網(wǎng)卡DM9000,LCD等驅(qū)動子系統(tǒng)的移植,完成各個模塊的分析和測試。最后進行軟件平臺優(yōu)化及系統(tǒng)級功能性測試。在深入研究了Bootloader和Linux系統(tǒng)的框架結(jié)構(gòu)和啟動流程的基礎(chǔ)上,實現(xiàn)了U-Boot、Linux內(nèi)核的修改和裁剪,最終實現(xiàn)高穩(wěn)定、低功耗和高度定制的手持式頻譜監(jiān)測設(shè)備的嵌入式軟件系統(tǒng)。最后,進行了手持式頻譜監(jiān)測設(shè)備的系統(tǒng)級功能性測試和驗證。以上是本論文的主要研究內(nèi)容,通過深入研究和分析嵌入式系統(tǒng)硬件平臺和軟件平臺,以及DSP和FPGA的通信特性,最終完成了整個手持式頻譜監(jiān)測設(shè)備的嵌入式平臺設(shè)計,并且實現(xiàn)了嵌入式平臺與DSP和FPGA的數(shù)據(jù)通信,以及嵌入式系統(tǒng)與其他監(jiān)測和控制單元的驅(qū)動方案設(shè)計與實現(xiàn)。最終為上層軟件平臺開發(fā)提供了硬件和底層軟件支持,并向其提供了操作接口,實現(xiàn)了符合功能需求的手持式頻譜監(jiān)測設(shè)備的嵌入式系統(tǒng)方案。
【關(guān)鍵詞】：嵌入式系統(tǒng) 頻譜監(jiān)測 Linux系統(tǒng) 驅(qū)動 DSP FPGA
【學位授予單位】：電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TM935.21
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 緒論10-16
• 1.1 研究背景10
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-13
• 1.2.1 嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀10-12
• 1.2.2 手持式頻譜監(jiān)測設(shè)備發(fā)展現(xiàn)狀12-13
• 1.3 本文主要研究內(nèi)容及目標13-15
• 1.4 本論文的結(jié)構(gòu)安排15-16
• 第二章 手持式頻譜監(jiān)測設(shè)備總體設(shè)計16-21
• 2.1 手持式頻譜監(jiān)測設(shè)備功能需求以及技術(shù)指標16-17
• 2.2 通用頻譜監(jiān)測設(shè)備設(shè)計概述17-18
• 2.3 手持式頻譜監(jiān)測設(shè)備的整體設(shè)計概述18-19
• 2.4 嵌入式硬件平臺19-20
• 2.5 嵌入式操作系統(tǒng)平臺20
• 2.6 本章小結(jié)20-21
• 第三章 基于LINUX的嵌入式系統(tǒng)硬件方案設(shè)計21-41
• 3.1 嵌入式系統(tǒng)硬件方案設(shè)計目標21-22
• 3.2 核心控制單元設(shè)計22
• 3.3 數(shù)字化中頻信號處理單元通信方案設(shè)計22-35
• 3.3.1 ARM與DSP通信方案設(shè)計23-30
• 3.3.2 FPGA動態(tài)配置方案設(shè)計30-35
• 3.4 溫度監(jiān)測單元設(shè)計35-36
• 3.5 電池電量監(jiān)測單元設(shè)計36-37
• 3.6 顯示子系統(tǒng)設(shè)計37-38
• 3.7 網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)通信方案設(shè)計38-39
• 3.8 射頻單元頻率合成單元控制電路設(shè)計39-40
• 3.9 本章小結(jié)40-41
• 第四章 基于LINUX的嵌入式驅(qū)動子系統(tǒng)方案設(shè)計與實現(xiàn)41-63
• 4.1 嵌入式驅(qū)動子系統(tǒng)設(shè)計目標41
• 4.2 S3C6410與DSP的通信方案驅(qū)動設(shè)計與實現(xiàn)41-46
• 4.2.1 Linux的進程同步和互斥41-43
• 4.2.2 DSP的HPI通信驅(qū)動方案的實現(xiàn)43-44
• 4.2.3 HPI通信驅(qū)動實現(xiàn)結(jié)果分析44-46
• 4.3 S3C6410與FPGA動態(tài)配置驅(qū)動設(shè)計與實現(xiàn)46-50
• 4.3.1 與FPGA通信配置驅(qū)動不同方案的比較46-47
• 4.3.2 FPGA動態(tài)配置驅(qū)動實現(xiàn)47-48
• 4.3.3 FPGA動態(tài)配置驅(qū)動實現(xiàn)結(jié)果分析48-50
• 4.4 溫度監(jiān)測單元驅(qū)動設(shè)計與實現(xiàn)50-54
• 4.4.1 DS18B20通信協(xié)議50-52
• 4.4.2 溫度檢測單元的驅(qū)動方案實現(xiàn)52-53
• 4.4.3 溫度檢測單元驅(qū)動實現(xiàn)結(jié)果分析53-54
• 4.5 電池電量監(jiān)測單元驅(qū)動設(shè)計與實現(xiàn)54-55
• 4.6 控制射頻頻率合成單元驅(qū)動設(shè)計與實現(xiàn)55-58
• 4.7 基于幀緩沖技術(shù)的圖形驅(qū)動的移植58-60
• 4.7.1 G084SN03的行場信號參數(shù)要求58-59
• 4.7.2 S3C6410通用幀緩沖驅(qū)動移植59-60
• 4.7.3 圖形驅(qū)動移植結(jié)果分析60
• 4.8 網(wǎng)絡(luò)通信子系統(tǒng)驅(qū)動的移植60-62
• 4.9 本章小結(jié)62-63
• 第五章 軟件平臺優(yōu)化及系統(tǒng)測試結(jié)果分析63-75
• 5.1 U-BOOT源碼分析和移植63-66
• 5.1.1 U-Boot啟動流程分析63-64
• 5.1.2 U-Boot移植和定制64-66
• 5.2 嵌入式系統(tǒng)的LINUX內(nèi)核的裁剪和定制66-70
• 5.2.1 Linux內(nèi)核的啟動流程分析66-67
• 5.2.2 Linux內(nèi)核的裁剪和定制67-70
• 5.3 系統(tǒng)測試結(jié)果分析70-74
• 5.4 本章小結(jié)74-75
• 第六章 總結(jié)和展望75-77
• 6.1 全文總結(jié)75-76
• 6.2 后續(xù)工作展望76-77
• 致謝77-78
• 參考文獻78-80

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 周青云;王建勛;;嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用與發(fā)展[J];工業(yè)儀表與自動化裝置;2008年03期

2 喬予思;喬連軍;;淺析嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀和行業(yè)前景[J];統(tǒng)計與管理;2013年03期

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 鄭樺;嵌入式Linux文件系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[D];武漢理工大學;2004年

2 莊寒;頻譜儀的設(shè)計與研究[D];南京郵電大學;2013年

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本文編號：935129