基于嵌入式ARM-DSP平臺(tái)的核能譜數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、研 究 生 畢 業(yè) 論 文（全日制專業(yè)型碩士申請(qǐng)學(xué)位） （全日制專業(yè)型碩士申請(qǐng)學(xué)位）論 文 題 目 論 文 題 目 基于嵌入式 ARM/DSP平臺(tái)的核能譜數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)學(xué) 位 申 請(qǐng) 人 學(xué) 位 申 請(qǐng) 人 王 遠(yuǎn)專 業(yè) 領(lǐng) 域 計(jì)算機(jī)技術(shù)研 究 方 向 研 究 方 向 嵌入式系統(tǒng)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)指 導(dǎo) 老 師 指 導(dǎo) 老 師 何劍鋒 副教授2016 年 6 月 13 日摘要I東華理工大學(xué)研究生畢業(yè)論文中文摘要首頁(yè)用紙 東華理工大學(xué)

2、研究生畢業(yè)論文中文摘要首頁(yè)用紙畢業(yè)論文題目： 基于嵌入式 ARM/DSP平臺(tái)的核能譜數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)技術(shù) 專業(yè) 2013 級(jí)碩士生姓名： 王遠(yuǎn)指導(dǎo)教師（姓名、職稱）： 何劍鋒 副教授摘要課題源于國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目（No.11365001）——“嵌入式異構(gòu)模型下 低 分 辨 率 γ 能 譜 實(shí) 時(shí) 解 析 方 法 研 究 ” ， 以 及 江 西 省 研 究 生 創(chuàng) 新 項(xiàng) 目（No.YC2014-S335）——“基于 A

3、RM/DSP 嵌入式平臺(tái)下的γ能譜測(cè)量系統(tǒng)設(shè)計(jì)”資助下完成的。針對(duì)傳統(tǒng) PC 平臺(tái)的核能譜分析軟件成本高、體積大、使用范圍受限等問(wèn)題，以及單核處理器譜儀在實(shí)時(shí)性、可控性等復(fù)雜譜數(shù)據(jù)處理中所面臨的技術(shù)瓶頸，論文設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了一種以 ARM/DSP 平臺(tái)為核心的核能譜數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。 系統(tǒng)以 TI 公司DM3730 的 DevKit8500D 評(píng)估板為實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，采用 ARM-Linux 操作系統(tǒng)，DSP 端處理核探測(cè)器采集的譜數(shù)據(jù)， 經(jīng)由 DSP

4、 Link 機(jī)制向 ARM 端傳送處理數(shù)據(jù)， 借助體積小易移植的科學(xué)計(jì)算軟件 Octave 調(diào)用 GNUplot 函數(shù)庫(kù)加載處理核能譜數(shù)據(jù)，并將能譜數(shù)據(jù)可視化顯示在 TFT 液晶屏上，供科學(xué)工作人員現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)讀取、分析、處理。論文實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)平臺(tái)構(gòu)建，分為硬件平臺(tái)選型與軟件平臺(tái)設(shè)計(jì)。硬件平臺(tái)選型，核心在于處理器的選型； 憑借 DevKit8500D 核心芯片 DM3730 強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力及良好的系統(tǒng)控制，在眾多嵌入式處理器中脫穎而出，非常

5、適合需要實(shí)時(shí)控制與復(fù)雜數(shù)據(jù)處理的核能譜系統(tǒng)。嵌入式 Linux 軟件平臺(tái)設(shè)計(jì)，包括工具鏈設(shè)置，一級(jí)啟動(dòng)代碼 X-Loader，二級(jí)啟動(dòng)代碼 U-Boot，內(nèi)核 uImage，文件系統(tǒng) Ramdisk 和 UBI的編譯、移植，以及文件系統(tǒng)制作、內(nèi)核定制。液晶顯示屏、觸摸屏驅(qū)動(dòng)編寫(xiě)實(shí)現(xiàn)，靜態(tài)加載到系統(tǒng)內(nèi)核，系統(tǒng)更新后使得顯示觸摸屏運(yùn)行工作，提供友好界面與人機(jī)互動(dòng)。DSP Link 通信解決，在 TI 公司提供 DVSDK 軟件體系結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上

6、，實(shí)現(xiàn)DM3730 中 ARM 與 DSP 異構(gòu)雙核數(shù)據(jù)傳輸，ARM 借助 DSP Link 軟件模塊可以直接訪問(wèn) DSP 片內(nèi) RAM 數(shù)據(jù)，二者協(xié)調(diào)工作，性能提升顯著。對(duì)于 Octave 的移植工作，添加并編譯必需依賴庫(kù)及頭文件，交叉編譯后的 Octave，借助可被 Linux 識(shí)別的 ext2 格式 MMC/SD 卡將其移植到 DevKit8500D 平臺(tái)。最后，在搭建好的便攜式核能譜儀系統(tǒng)上對(duì)環(huán)境放射性本底實(shí)際測(cè)試，核能譜圖視覺(jué)