基于Cyclone V的紅外熱像儀嵌入式系統(tǒng)研究.pdf

1、紅外熱像儀利用紅外熱輻射原理，以嵌入式軟硬件平臺為載體，通過模擬、數(shù)字信號處理技術(shù)，將物體溫度分布信息以圖像的方式直觀清晰的呈現(xiàn)出來，在工業(yè)、軍事以及日常安全生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用。本文以Altera創(chuàng)新的CycloneV SOC為核心控制器，研發(fā)了一種基于ARM+FPGA SOC技術(shù)的紅外熱像儀嵌入式系統(tǒng)。
　　本文主要工作重點(diǎn)在于嵌入式系統(tǒng)軟硬件平臺的設(shè)計(jì)。首先，本文針對GWIR0202X1A型非制冷紅外焦平面探測器的具體要求，基于C

2、yclone V SOC特性完成了紅外熱像儀嵌入式系統(tǒng)硬件平臺的設(shè)計(jì)，主要包括紅外熱像儀核心處理板、系統(tǒng)電源板、TEC驅(qū)動電路板和紅外焦平面驅(qū)動電路板等4塊電路板的設(shè)計(jì)，其中核心處理板包括SDRAM存儲器模塊設(shè)計(jì)，SD卡存儲模塊設(shè)計(jì)，UART模塊設(shè)計(jì)，視頻DAC模塊設(shè)計(jì)等，完成了高速多層PCB的布局布線設(shè)計(jì)，并進(jìn)行了實(shí)際PCB制版。其次，以研制的系統(tǒng)硬件電路為平臺開展了紅外熱像儀軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，這部分的主要內(nèi)容包括紅外熱像儀SOC系統(tǒng)模

3、型設(shè)計(jì)以及嵌入式Linux操作系統(tǒng)移植兩個方面，前者主要包括Altera IP的選擇、自定義紅外相關(guān)IP模塊的設(shè)計(jì)、HPS（硬核處理器系統(tǒng)）配置、SOC系統(tǒng)模型互聯(lián)等;后者包括Preloader(second program loader)、DTB(設(shè)備樹)、U-boot、Linux內(nèi)核以及根文件系統(tǒng)的制作和移植等。最后，本文在紅外熱像儀嵌入式軟硬件平臺的基礎(chǔ)上完成了系統(tǒng)各個模塊的測試，具體內(nèi)容包括:電源系統(tǒng)測試、SDRAM存儲模塊測試