基于ARM+FPGA結(jié)構(gòu)的通用儀器硬件平臺(tái)的設(shè)計(jì).pdf

1、21世紀(jì)，電子測(cè)量?jī)x器進(jìn)入智能化發(fā)展階段，它以微處理器為核心，完成對(duì)信號(hào)的采集控制、處理以及顯示。但是，測(cè)量?jī)x器的設(shè)計(jì)開發(fā)主要還是針對(duì)某一具體測(cè)試領(lǐng)域或測(cè)試需求，儀器之間缺乏統(tǒng)一的平臺(tái)架構(gòu)，重用性差，延長(zhǎng)和增加了儀器的研發(fā)周期和研發(fā)成本，并且不利于系統(tǒng)的集成與維護(hù)。在這種背景下，儀器的設(shè)計(jì)開發(fā)向著平臺(tái)化方向發(fā)展，由以往的以硬件開發(fā)為主，轉(zhuǎn)向基于通用儀器硬件平臺(tái)、配以不同的儀器前端測(cè)量模塊，以軟件開發(fā)為主的方式。
　　本文設(shè)計(jì)了一種

2、基于ARM+FPGA結(jié)構(gòu)的通用儀器硬件平臺(tái)，包括硬件電路的設(shè)計(jì)和軟件系統(tǒng)的構(gòu)建兩部分。硬件電路設(shè)計(jì)主要完成了硬件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及調(diào)試，包括儀器控制單元、人機(jī)交互單元（顯示和鍵盤）、儀器命令/數(shù)據(jù)通道和通信接口，重點(diǎn)設(shè)計(jì)了通用儀器混合式鍵盤，基于FPGA的儀器顯示單元和儀器命令/數(shù)據(jù)通道。儀器平臺(tái)軟件系統(tǒng)的構(gòu)建包括儀器平臺(tái)操作系統(tǒng)的定制以及相關(guān)接口驅(qū)動(dòng)程序的移植，重點(diǎn)設(shè)計(jì)了基于FPGA的儀器顯示單元和命令/數(shù)據(jù)通道的驅(qū)動(dòng)程序。最終構(gòu)成了一種基

3、于嵌入式Linux操作系統(tǒng)的通用儀器硬件平臺(tái)，在以后儀器的設(shè)計(jì)開發(fā)中，可以利用這一儀器平臺(tái)，搭配不同的儀器前端測(cè)量模塊實(shí)現(xiàn)不同測(cè)量功能的儀器，在一定程度上實(shí)現(xiàn)儀器設(shè)計(jì)開發(fā)的平臺(tái)化。
　　文中首先分析了通用儀器硬件和軟件的組成結(jié)構(gòu)，分析比較了多種儀器平臺(tái)架構(gòu)后，設(shè)計(jì)了基于ARM+FPGA結(jié)構(gòu)的儀器平臺(tái)方案，然后詳細(xì)介紹了通用儀器硬件平臺(tái)各個(gè)模塊的硬件實(shí)現(xiàn)方法，完成了硬件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及調(diào)試，著重分析了采用FPGA與SRAM的雙顯示緩存方