基于SOC的手持式頻譜儀的軟件設(shè)計與實現(xiàn).pdf

1、近年來，隨著數(shù)字信息技術(shù)和嵌入式技術(shù)的發(fā)展，嵌入式手持設(shè)備在越來越多的領(lǐng)域中得到重用。同時嵌入式系統(tǒng)是一種軟硬件可裁減的計算機系統(tǒng)，有著小型化、高性能、低功耗等優(yōu)勢，恰好能滿足手持式測試儀小型化的便攜式的設(shè)計需求?；谇度胧较到y(tǒng)的思想，在本論本文中有了基于SOC平臺的手持頻譜儀的設(shè)計。以Xilinx公司雙核Cortex-A9 ARM核的Zynq-7000芯片作為軟硬件控制平臺核心，以ADI公司的AD9361作為射頻信號的采集前端，以嵌入

2、式Linux系統(tǒng)作為軟件的平臺進行系統(tǒng)驅(qū)動和應(yīng)用軟件設(shè)計。
　　本論文研究的內(nèi)容包括：基于SOC手持頻譜儀的Zynq-7000軟件平臺建立，嵌入式Linux系統(tǒng)定制，主要的設(shè)備驅(qū)動的設(shè)計實現(xiàn)，以及手持頻譜儀的界面應(yīng)用軟件設(shè)計實現(xiàn)。首先，論文針對Zynq-7000芯片的結(jié)構(gòu)特性，分別介紹了嵌入式系統(tǒng)和Zynq-7000的SOC平臺。其次，結(jié)合本論文設(shè)計的設(shè)計需求，文中介紹了對嵌入式Linux系統(tǒng)的裁剪和實現(xiàn)，并根據(jù)需求設(shè)定了文件系統(tǒng)

3、，以及詳細敘述了交叉編譯的建立以及Linux系統(tǒng)的定制移植過程，這保證了應(yīng)用軟件在Zynq-7000上運行的可靠性。再次，在定制好的嵌入式Linux平臺上實現(xiàn)手持頻譜儀的軟件系統(tǒng)，聯(lián)合手持頻譜儀的硬件平臺實現(xiàn)其相應(yīng)驅(qū)動功能，包括底層與AD9361配置信息交互的PSI驅(qū)動實現(xiàn)，PS與PL之間的DMA收發(fā)驅(qū)動實現(xiàn)，PS通過AXI-Lite對PL中AD9361 IP核配置的AXI驅(qū)動實現(xiàn)，以及PS與觸摸屏之間通信的ADV7511和USB的驅(qū)動

4、實現(xiàn)。最后，在頻譜儀的應(yīng)用軟件方面，它作為用戶與頻譜儀進行人機交互以及相關(guān)操作的工具，是整個軟件的重心，在本文中采用了QT Creator跨平臺開發(fā)環(huán)境，加上對頻譜儀的需求分析，設(shè)計并實現(xiàn)了人機交互應(yīng)用軟件。
　　本文通過在SOC上構(gòu)建嵌入式軟硬件系統(tǒng)以及設(shè)計和實現(xiàn)其上層應(yīng)用軟件，旨在使用一種SOC平臺來實現(xiàn)更加精巧、快速的手持頻譜儀。最后論文對本設(shè)計頻譜儀的驅(qū)動以及應(yīng)用軟件進行了實現(xiàn)驗證，并對設(shè)計的不足之處作出了一定的改進意見。