本文關(guān)鍵詞：基于S5PV210的頻譜監(jiān)測設(shè)備嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)

  更多相關(guān)文章： 頻譜監(jiān)測設(shè)備 智能 高性能 通用平臺 DMA 分層 隔離

【摘要】：隨著無線電應(yīng)用的越來越廣,加上更加復(fù)雜的無線電環(huán)境,頻譜檢測設(shè)備的需求和應(yīng)用愈加廣泛。嵌入式設(shè)備功能為我們提供了非常多性能強,體積小,可控資源多的控制器,促使其在許多方面代替了傳統(tǒng)計算機系統(tǒng),所以被廣泛應(yīng)用于儀器制造中。本論文旨在從硬件到軟件實現(xiàn)基于高性能ARM處理器S5PV210的頻譜監(jiān)測設(shè)備的嵌入式系統(tǒng)。該系統(tǒng)不僅滿足頻譜監(jiān)測設(shè)備頻譜監(jiān)測功能,同時也能提供各種智能設(shè)備的擴展功能,要具有良好的平臺通用性。主要的研究內(nèi)容有:1.根據(jù)需求設(shè)計系統(tǒng)的完整通用性方案,包括主控單元最小系統(tǒng),著重設(shè)計了ARM端與中頻信號處理單元的HPI通信總線和配置數(shù)據(jù)下發(fā)高速總線,頻率合成模塊的通信通道設(shè)計,與并設(shè)計了智能功能如網(wǎng)卡,USB,串口等相關(guān)功能硬件電路。2.分四層規(guī)劃嵌入式操作系統(tǒng)的四層結(jié)構(gòu),針對每一層結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)條理化的分析設(shè)計,同時針對項目中的難點驅(qū)動設(shè)計實現(xiàn)提出分層設(shè)計思想,極大程度保證系統(tǒng)和驅(qū)動可繼承性。3.根據(jù)Linux內(nèi)核2.6版本下的驅(qū)動體系結(jié)構(gòu),以分層思想為指導(dǎo)實現(xiàn)以微處理器為核心的頻譜監(jiān)測設(shè)備的信號處理系統(tǒng)總線驅(qū)動設(shè)計,以及中頻信號處理模塊的協(xié)議和驅(qū)動;針對頻率合成模塊的主控FPGA控制,運用隔離設(shè)計思想實現(xiàn)該設(shè)備GPIO和DMA兩種控制方法;設(shè)計實現(xiàn)了溫度檢測驅(qū)動,顯示系統(tǒng)LC D驅(qū)動,觸控屏幕,同時提供控制應(yīng)用程序供應(yīng)用軟件開發(fā)者參考調(diào)用。4.針對產(chǎn)品進(jìn)行了軟件上包括U-boot的網(wǎng)絡(luò)和LCD驅(qū)動的智能功能實現(xiàn),以及其和內(nèi)核商業(yè)化定制;并針對頻譜監(jiān)測設(shè)備進(jìn)行了精簡,降低設(shè)備的功耗。本論文設(shè)計的系統(tǒng)經(jīng)過了完整聯(lián)調(diào)驗證,運行穩(wěn)定,實現(xiàn)了所有預(yù)期目標(biāo),最終的頻譜監(jiān)測設(shè)備達(dá)到了產(chǎn)品化的要求,并提供了完整的實現(xiàn)方案和可繼承性軟件系統(tǒng)。
【關(guān)鍵詞】：頻譜監(jiān)測設(shè)備 智能 高性能 通用平臺 DMA 分層 隔離
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TP368.1
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 第一章 緒論11-19
• 1.1 研究工作的背景與意義11-12
• 1.2 國內(nèi)外研究歷史與現(xiàn)狀12-16
• 1.2.1 微型頻譜監(jiān)測設(shè)備國內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r12-15
• 1.2.2 嵌入式系統(tǒng)在頻譜監(jiān)測設(shè)備的應(yīng)用15-16
• 1.3 本文的研究內(nèi)容與貢獻(xiàn)16-19
• 第二章 頻譜監(jiān)測設(shè)備嵌入式系統(tǒng)需求分析19-26
• 2.1 頻譜監(jiān)測設(shè)備結(jié)構(gòu)19-22
• 2.1.1 射頻接收前端與嵌入式單元交互需求20-21
• 2.1.2 數(shù)字化中頻信號處理單元21-22
• 2.2 嵌入式系統(tǒng)主控單元需求22-25
• 2.3 本章小結(jié)25-26
• 第三章 嵌入式系統(tǒng)方案設(shè)計26-48
• 3.1 硬件平臺設(shè)計26-37
• 3.1.1 頻譜檢測設(shè)備嵌入式系統(tǒng)的硬件框架26-27
• 3.1.2 供電設(shè)計27-28
• 3.1.3 與數(shù)字中頻處理單元的通信總線設(shè)計28-32
• 3.1.3.1 HPI總線設(shè)計28-30
• 3.1.3.2 與FPGA通信總線設(shè)計30-32
• 3.1.4 功能性外設(shè)設(shè)計32-35
• 3.1.4.1 溫度傳感器設(shè)計32-33
• 3.1.4.2 網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)設(shè)計33-35
• 3.1.4.3 射頻控制通道電路設(shè)計35
• 3.1.5 擴展接口設(shè)計35-37
• 3.1.5.1 USB相關(guān)設(shè)計35-36
• 3.1.5.2 TFCARD卡設(shè)計36
• 3.1.5.3 UART設(shè)計36-37
• 3.2 嵌入式操作系統(tǒng)設(shè)計37-41
• 3.2.1 Bootloader（引導(dǎo)加載程序）設(shè)計38-39
• 3.2.2 Linux內(nèi)核移植設(shè)計39-40
• 3.2.3 根文件系統(tǒng)制作40-41
• 3.3 內(nèi)核驅(qū)動設(shè)計思想41-47
• 3.3.1 內(nèi)核中面向?qū)ο笤O(shè)計思想43-45
• 3.3.2 總線、設(shè)備和驅(qū)動的分層結(jié)構(gòu)設(shè)計45-46
• 3.3.3 控制器與外設(shè)驅(qū)動隔離設(shè)計46-47
• 3.4 本章小結(jié)47-48
• 第四章 基于分層隔離思想的頻譜監(jiān)測設(shè)備驅(qū)動核心設(shè)計實現(xiàn)48-79
• 4.1 FPGA的配置啟動驅(qū)動以及重配應(yīng)用程序封裝48-54
• 4.1.1 FPGA配置流程48-50
• 4.1.2 FPGA動態(tài)配置驅(qū)動實現(xiàn)50-54
• 4.1.2.1 GPIO并行設(shè)計總線實現(xiàn)50-52
• 4.1.2.2 DMA方式改進(jìn)52-54
• 4.1.2.3 改進(jìn)結(jié)果分析54
• 4.2 DSP與S5PV210的HPI接口的驅(qū)動設(shè)計與實現(xiàn)54-63
• 4.2.1 HPI控制時序54-57
• 4.2.2 HPI驅(qū)動設(shè)計與實現(xiàn)57-60
• 4.2.3 HPI驅(qū)動測試結(jié)果60-63
• 4.3 S5PV210與頻率合成模塊控制總線驅(qū)動設(shè)計與實現(xiàn)63-68
• 4.3.1 SPI硬件控制邏輯63-64
• 4.3.2 基于分層和隔離思想的SPI驅(qū)動設(shè)計實現(xiàn)64-67
• 4.3.2.1 SPI控制器64
• 4.3.2.2 SPI設(shè)備64-65
• 4.3.2.3 SPI設(shè)備驅(qū)動65-67
• 4.3.3 SPI驅(qū)動調(diào)試測試結(jié)果67-68
• 4.4 顯示子系統(tǒng)驅(qū)動移植及觸摸屏驅(qū)動設(shè)計與實現(xiàn)68-73
• 4.4.1 顯示子系統(tǒng)驅(qū)動移植68-70
• 4.4.2 觸控屏功能實現(xiàn)70-73
• 4.5 其他外設(shè)子系統(tǒng)驅(qū)動實現(xiàn)73-78
• 4.5.1 網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)驅(qū)動實現(xiàn)73-75
• 4.5.2 溫度傳感系統(tǒng)實現(xiàn)75-78
• 4.6 本章小結(jié)78-79
• 第五章 軟件平臺定制與優(yōu)化79-85
• 5.1 U-boot設(shè)計與定制79-83
• 5.1.1 U-boot啟動設(shè)計80-81
• 5.1.1.1 階段一80
• 5.1.1.2 階段二80-81
• 5.1.2 針對U-boot的LCD驅(qū)動移植81
• 5.1.3 開啟U-boot網(wǎng)絡(luò)支持81-82
• 5.1.4 U-boot啟動定制82-83
• 5.2 內(nèi)核個性化定制83-84
• 5.3 本章小結(jié)84-85
• 第六章 全文總結(jié)與展望85-87
• 6.1 全文總結(jié)85
• 6.2 后續(xù)工作展望85-87
• 致謝87-88
• 參考文獻(xiàn)88-91

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 劉喬;繆思恩;;基于HPI的ARM與DSP雙核通信實現(xiàn)[J];電子技術(shù);2010年03期

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本文編號：992183