目前在各行各業(yè)中應(yīng)用種類繁多的測(cè)量?jī)x器隨著儀器性能指標(biāo)要求的逐漸提升以及功能的不斷拓展,對(duì)儀器控制系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性和集成化程度等性能的要求也越來(lái)越高。目前發(fā)展的趨勢(shì)是開(kāi)放式、集成度向芯片級(jí)靠攏的高實(shí)時(shí)性儀器。針對(duì)目前傳統(tǒng)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)存在著功能簡(jiǎn)單、速度慢、實(shí)時(shí)性差、對(duì)數(shù)據(jù)的再加工處理能力極為有限等問(wèn)題,本文根據(jù)課題需要提出了一種基于ARM+FPGA架構(gòu)的高速實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集嵌入式系統(tǒng)方案,應(yīng)用在小功率半導(dǎo)體測(cè)量?jī)x器上。方案采用三星S3C2410的ARM處理器進(jìn)行管理控制,處理數(shù)據(jù),界面顯示;Altera公司的Cyclone系列的1C12 FPGA器件用來(lái)進(jìn)行高速數(shù)據(jù)采集,提高了系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性和集成化程度。本文首先給出了ARM+FPGA架構(gòu)的總體設(shè)計(jì)。硬件方面,簡(jiǎn)要討論了ARM處理器的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),FPGA在高速采集和并行性上的優(yōu)勢(shì),給出了硬件的總體結(jié)構(gòu)和主要部件及相關(guān)接口。軟件方面,研究了基于嵌入式Linux的嵌入式系統(tǒng)的構(gòu)建和BootLoader的啟動(dòng)以及內(nèi)核和根文件系統(tǒng)的結(jié)構(gòu),構(gòu)建了嵌入式Linux系統(tǒng)包括建立交叉開(kāi)發(fā)環(huán)境,修改移植BootLoader和裁減移植Linux內(nèi)核,并且根據(jù)課題實(shí)際需... 

【文章來(lái)源】：江蘇大學(xué)江蘇省

【文章頁(yè)數(shù)】：83 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

Linux2.4.21內(nèi)核啟動(dòng)成功界面

行數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)緩沖和存儲(chǔ)。將三星公司高性能的 53C2410ARMg嵌入式處理器與Ahera的FPGA相結(jié)合的高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，與單獨(dú)使用ARM處理器相比，具有更高的數(shù)據(jù)采集頻率及可擴(kuò)展性。圖4.1是高速數(shù)據(jù)采集的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖。輸入信號(hào)}二入卜龜八UF工F口-滿標(biāo)誰(shuí)A哪9處理器卜飛GU，顯示回圖4.1高速采集系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖系統(tǒng)主要由刀D轉(zhuǎn)換器、FPGA和ARM處理器三部分組成。通過(guò)AD芯片將輸入的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，經(jīng)過(guò)FPGA中的FIFO存儲(chǔ)器緩存后由ARM處理器以中斷的方式接收采集到的數(shù)據(jù)，再將數(shù)據(jù)在ARM進(jìn)行處理顯示并保存到Flash中。4.，，，接口的結(jié)構(gòu)本文設(shè)計(jì)了應(yīng)用在半導(dǎo)體特性測(cè)量?jī)x器上的系統(tǒng)。本設(shè)計(jì)為了提高系統(tǒng)實(shí)時(shí)性效果，采用了ARM+FPGA的架構(gòu)模式，F(xiàn)PGA專門用來(lái)進(jìn)行高速的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集。比單純使用ARM的方案提高了實(shí)時(shí)性。我們選用53C2410芯片作為系統(tǒng)的主控制器，F(xiàn)PGA采用Altera公司的Cyclone系列的EPIC12器件。

一一一一一一鉀嘆嘆一一幾幾丫丫一一瓜瓜咖咖-----:::�？企�:::。。未20““000x10QQQ集電極波形RAMPSZ數(shù)據(jù)寄存器測(cè)量結(jié)果FIFO參數(shù)暫存FIFO狀態(tài)寄存器圖4.3FPGA內(nèi)部地址分配2、集電極波形發(fā)生器�；鶚O和集電極是半導(dǎo)體三極管的兩個(gè)電極。一個(gè)半導(dǎo)極管有三個(gè)電極，分別是發(fā)射集、基極和集電極。半導(dǎo)體管在工作時(shí)需要加電壓，于是就產(chǎn)生了各級(jí)電流。測(cè)量?jī)x器主要就是測(cè)量基極和集電極的特性，用以檢查半導(dǎo)體產(chǎn)品是否合格。集電極波形發(fā)生器由集電極波形RAM、換器、讀地址計(jì)數(shù)器組成。

【參考文獻(xiàn)】：
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碩士論文
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本文編號(hào)：3560257