基于SOC的手持式频谱仪的软件设计与实现

发布时间：2019-05-06 09:46

【摘要】：近年来,随着数字信息技术和嵌入式技术的发展,嵌入式手持设备在越来越多的领域中得到重用。同时嵌入式系统是一种软硬件可裁减的计算机系统,有着小型化、高性能、低功耗等优势,恰好能满足手持式测试仪小型化的便携式的设计需求。基于嵌入式系统的思想,在本论本文中有了基于SOC平台的手持频谱仪的设计。以Xilinx公司双核Cortex-A9 ARM核的Zynq-7000芯片作为软硬件控制平台核心,以ADI公司的AD9361作为射频信号的采集前端,以嵌入式Linux系统作为软件的平台进行系统驱动和应用软件设计。本论文研究的内容包括:基于SOC手持频谱仪的Zynq-7000软件平台建立,嵌入式Linux系统定制,主要的设备驱动的设计实现,以及手持频谱仪的界面应用软件设计实现。首先,论文针对Zynq-7000芯片的结构特性,分别介绍了嵌入式系统和Zynq-7000的SOC平台。其次,结合本论文设计的设计需求,文中介绍了对嵌入式Linux系统的裁剪和实现,并根据需求设定了文件系统,以及详细叙述了交叉编译的建立以及Linux系统的定制移植过程,这保证了应用软件在Zynq-7000上运行的可靠性。再次,在定制好的嵌入式Linux平台上实现手持频谱仪的软件系统,联合手持频谱仪的硬件平台实现其相应驱动功能,包括底层与AD9361配置信息交互的PSI驱动实现,PS与PL之间的DMA收发驱动实现,PS通过AXI-Lite对PL中AD9361 IP核配置的AXI驱动实现,以及PS与触摸屏之间通信的ADV7511和USB的驱动实现。最后,在频谱仪的应用软件方面,它作为用户与频谱仪进行人机交互以及相关操作的工具,是整个软件的重心,在本文中采用了QT Creator跨平台开发环境,加上对频谱仪的需求分析,设计并实现了人机交互应用软件。本文通过在SOC上构建嵌入式软硬件系统以及设计和实现其上层应用软件,旨在使用一种SOC平台来实现更加精巧、快速的手持频谱仪。最后论文对本设计频谱仪的驱动以及应用软件进行了实现验证,并对设计的不足之处作出了一定的改进意见。
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【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM935.21
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本文编号：2470081