随着无线电应用的越来越广,加上更加复杂的无线电环境,频谱检测设备的需求和应用愈加广泛。嵌入式设备功能为我们提供了非常多性能强,体积小,可控资源多的控制器,促使其在许多方面代替了传统计算机系统,所以被广泛应用于仪器制造中。

本论文旨在从硬件到软件实现基于高性能ARM处理器S5PV210的频谱监测设备的嵌入式系统。该系统不仅满足频谱监测设备频谱监测功能,同时也能提供各种智能设备的扩展功能,要具有良好的平台通用性。

主要的研究内容有:

1.根据需求设计系统的完整通用性方案,包括主控单元最小系统,着重设计了ARM端与中频信号处理单元的HPI通信总线和配置数据下发高速总线,频率合成模块的通信通道设计,与并设计了智能功能如网卡,USB,串口等相关功能硬件电路。

2.分四层规划嵌入式操作系统的四层结构,针对每一层结构进行详细条理化的分析设计,同时针对项目中的难点驱动设计实现提出分层设计思想,极大程度保证系统和驱动可继承性。

3.根据Linux内核2.6版本下的驱动体系结构,以分层思想为指导实现以微处理器为核心的频谱监测设备的信号处理系统总线驱动设计,以及中频信号处理模块的协议和驱动;针对频率合成模块的主控FPGA控制,运用隔离设计思想实现该设备GPIO和DMA两种控制方法;设计实现了温度检测驱动,显示系统LCD驱动,触控屏幕,同时提供控制应用程序供应用软件开发者参考调用。

4.针对产品进行了软件上包括U-boot的网络和LCD驱动的智能功能实现,以及其和内核商业化定制;并针对频谱监测设备进行了精简,降低设备的功耗。本论文设计的系统经过了完整联调验证,运行稳定,实现了所有预期目标,最终的频谱监测设备达到了产品化的要求,并提供了完整的实现方案和可继承性软件系统。

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Date 2018-08-22
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