基于SOC的手持式頻譜儀的軟件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、近年來(lái)，隨著數(shù)字信息技術(shù)和嵌入式技術(shù)的發(fā)展，嵌入式手持設(shè)備在越來(lái)越多的領(lǐng)域中得到重用。同時(shí)嵌入式系統(tǒng)是一種軟硬件可裁減的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，有著小型化、高性能、低功耗等優(yōu)勢(shì)，恰好能滿(mǎn)足手持式測(cè)試儀小型化的便攜式的設(shè)計(jì)需求。基于嵌入式系統(tǒng)的思想，在本論本文中有了基于SOC平臺(tái)的手持頻譜儀的設(shè)計(jì)。以Xilinx公司雙核Cortex-A9 ARM核的Zynq-7000芯片作為軟硬件控制平臺(tái)核心，以ADI公司的AD9361作為射頻信號(hào)的采集前端，以嵌入

2、式Linux系統(tǒng)作為軟件的平臺(tái)進(jìn)行系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)和應(yīng)用軟件設(shè)計(jì)。
　　本論文研究的內(nèi)容包括：基于SOC手持頻譜儀的Zynq-7000軟件平臺(tái)建立，嵌入式Linux系統(tǒng)定制，主要的設(shè)備驅(qū)動(dòng)的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)，以及手持頻譜儀的界面應(yīng)用軟件設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)。首先，論文針對(duì)Zynq-7000芯片的結(jié)構(gòu)特性，分別介紹了嵌入式系統(tǒng)和Zynq-7000的SOC平臺(tái)。其次，結(jié)合本論文設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)需求，文中介紹了對(duì)嵌入式Linux系統(tǒng)的裁剪和實(shí)現(xiàn)，并根據(jù)需求設(shè)定了文件系統(tǒng)

3、，以及詳細(xì)敘述了交叉編譯的建立以及Linux系統(tǒng)的定制移植過(guò)程，這保證了應(yīng)用軟件在Zynq-7000上運(yùn)行的可靠性。再次，在定制好的嵌入式Linux平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)手持頻譜儀的軟件系統(tǒng)，聯(lián)合手持頻譜儀的硬件平臺(tái)實(shí)現(xiàn)其相應(yīng)驅(qū)動(dòng)功能，包括底層與AD9361配置信息交互的PSI驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)，PS與PL之間的DMA收發(fā)驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)，PS通過(guò)AXI-Lite對(duì)PL中AD9361 IP核配置的AXI驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)，以及PS與觸摸屏之間通信的ADV7511和USB的驅(qū)動(dòng)

4、實(shí)現(xiàn)。最后，在頻譜儀的應(yīng)用軟件方面，它作為用戶(hù)與頻譜儀進(jìn)行人機(jī)交互以及相關(guān)操作的工具，是整個(gè)軟件的重心，在本文中采用了QT Creator跨平臺(tái)開(kāi)發(fā)環(huán)境，加上對(duì)頻譜儀的需求分析，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了人機(jī)交互應(yīng)用軟件。
　　本文通過(guò)在SOC上構(gòu)建嵌入式軟硬件系統(tǒng)以及設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)其上層應(yīng)用軟件，旨在使用一種SOC平臺(tái)來(lái)實(shí)現(xiàn)更加精巧、快速的手持頻譜儀。最后論文對(duì)本設(shè)計(jì)頻譜儀的驅(qū)動(dòng)以及應(yīng)用軟件進(jìn)行了實(shí)現(xiàn)驗(yàn)證，并對(duì)設(shè)計(jì)的不足之處作出了一定的改進(jìn)意見(jiàn)。