數(shù)字示波器接口擴(kuò)展模塊嵌入式軟件的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、本課題來(lái)源于某儀器制造商的新品研發(fā)項(xiàng)目，為其現(xiàn)有的數(shù)字存儲(chǔ)示波器產(chǎn)品開(kāi)發(fā)外置式的接口擴(kuò)展模塊，著手解決由行業(yè)發(fā)展而產(chǎn)生的用戶(hù)對(duì)設(shè)備接口多樣性的需求問(wèn)題。項(xiàng)目組從兼顧生產(chǎn)商開(kāi)發(fā)成本和市場(chǎng)實(shí)際需求的角度出發(fā)，在不改動(dòng)現(xiàn)有型號(hào)的數(shù)字存儲(chǔ)示波器產(chǎn)品本身的前提下，利用示波器標(biāo)配的USB接口，為其開(kāi)發(fā)了兩款外置式的接口擴(kuò)展模塊，即以太網(wǎng)接口和儀器專(zhuān)用的GPIB接口。外置式接口模塊采用了ARM9處理器，因此，相應(yīng)的嵌入式軟件開(kāi)發(fā)成了本課題的主要工作。

2、
　　本課題以C語(yǔ)言為編程語(yǔ)言，在Linux開(kāi)發(fā)環(huán)境下，完成了以下主要工作：
　　首先，進(jìn)行嵌入式 Linux操作系統(tǒng)的移植。在眾多的嵌入式操作系統(tǒng)中，本課題從開(kāi)源、免費(fèi)、功能完備等角度出發(fā)，選擇了ARM-Linux操作系統(tǒng)，并采用了目前較為成熟的版本 Linux-2.6.16。為實(shí)現(xiàn)ARM-Linux系統(tǒng)向特定的硬件目標(biāo)平臺(tái)的移植，本課題對(duì)ARM-Linux內(nèi)核源代碼的U-BOOT進(jìn)行了修改，包括啟動(dòng)參數(shù)和SRAM、FLA

3、SH地址空間的分配等。另外，根據(jù)接口擴(kuò)展模塊的具體芯片和功能需求，對(duì)ARM-Linux內(nèi)核進(jìn)行了裁剪，以便更高效地運(yùn)行于目標(biāo)平臺(tái)。
　　其次，由于接口擴(kuò)展模塊采用了特定的接口芯片，本課題還為此開(kāi)發(fā)了Linux操作系統(tǒng)下的對(duì)應(yīng)接口的驅(qū)動(dòng)程序，分別包括USB接口芯片 Cy68013和GPIB接口芯片 NAT9914的驅(qū)動(dòng)程序，為應(yīng)用程序的功能實(shí)現(xiàn)奠定了基礎(chǔ)。接著，將設(shè)計(jì)完成的驅(qū)動(dòng)程序放入 Linux-2.6.16內(nèi)核源碼中進(jìn)行編譯，得

4、到了內(nèi)核鏡像。
　　再次，為這兩種接口擴(kuò)展模塊分別設(shè)計(jì)了 Linux操作系統(tǒng)下的應(yīng)用程序，包括 USB和以太網(wǎng)接口的轉(zhuǎn)換與數(shù)據(jù)通訊程序，為數(shù)字示波器擴(kuò)展出了以太網(wǎng)功能，以及USB和GPIB接口的轉(zhuǎn)換與數(shù)據(jù)通訊程序，為數(shù)字示波器擴(kuò)展出了GPIB功能。接著，將設(shè)計(jì)完成的應(yīng)用程序放入ARM-Linux文件系統(tǒng)下，制作成文件系統(tǒng)鏡像。
　　最后，將ARM-Linux系統(tǒng)的內(nèi)核鏡像和文件系統(tǒng)鏡像下載到目標(biāo)平臺(tái)（接口擴(kuò)展模塊）上運(yùn)行，與