ram嵌入式处理器在智能仪器中大学论文.doc

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1、ARM嵌入式处理器在智能仪器中的应用目录一、设计要求1二、设计的作用和目的1三、设计所用设备及软件23.1ARM简介23.2AD9850芯片简介33.3µClinux操作系统简介4四、系统设计方案54.1系统总体设计54.2系统工作原理5五、系统硬件设计65.1系统核心组成介绍65.2数据采集部分设计65.3信号发生器部分设计7六、系统软件设计86.1系统层86.2应用层96.2.1任务设计96.2.2信号发生器任务10七、系统调试与总结11八、心得体会12九、参考文献130ARM嵌入式处理器在智能仪器中的应用AR

2、M嵌入式处理器在智能仪器中的应用随着微型计算机技术的发展，嵌入式系统作为微型计算机应用的一个重要领域已深入到社会的方方面面。16位和32位嵌入式微处理器逐渐成为嵌入式系统设计的主流。传统的程序是基于单任务机制的,各个模块构成一个整体,当作为一个任务在实际应用中运行时,这种程序的安全性差、效率低。而嵌入式操作系统的实时性、可移植、内核小型化、可裁剪四大特点却使软件开发更容易、效率更高。所以广泛应用于智能仪器中。一、设计要求设计一种基于ARM嵌入式处理器系统的智能仪器的硬件和软件设计方案,并结合uc/os2II或者Li

3、nux嵌入式实时操作系统,给出一套完整的任务调度和管理的方法,最后用实例说明。二、设计的作用和目的信号发生器、频谱分析仪、数字示波器等电子仪器是科研人员进行科学研究及试验的重要工具。考虑到科研人员在室外、尤其是野外，测量分析条件的不便，设计了一台低功耗、多用途的便携式智能仪器，它具有产生正弦和方波信号、最大4通道信号采集、对采集的数据进行图形显示和频谱分析，以及可通过USB接口与PC机进行通讯的功能。仪器基于ARM嵌入式处理器来设计，逻辑上，采用硬件层、系统层、应用层三层次的设计方案，其中系统层和应用层构成仪器系统

4、的软件部分。根据IEEE的定义，嵌入式系统是用于控制、监视或者辅助操作机器和设备的装置。从广义上说，也指以应用为中心、以计算机技术为基础、软硬件可裁剪、适应应用系统且对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。嵌入式系统以嵌入式处理器为核心，如微控制器（MCU）、数字信号处理器（DSP）、片上系统（SOC）、可编程片上系统（SPOC）。ARM是英国ARM公司设计的通用32位RISC微处理器体系结构，目前，基于ARM的SOC以微型化、低功耗、高性能的设计目标几乎占据了嵌入式处理器的半壁江山。0ARM嵌入

5、式处理器在智能仪器中的应用三、设计所用设备及软件系统设计所用设备如表1所示：表1系统设计所用设备设备类型微处理器三星S3C44B0X芯片程序存储器SST39VF160FlashROM内存HY57V641620SDRAM液晶显示屏640*480分辨率单色全反射LCD信号发生器AD9850芯片系统层µClinux操作系统3.1ARM简介ARM是微处理器行业的一家知名企业，设计了大量高性能、廉价、耗能低的RISC处理器、相关技术及软件。技术具有性能高、成本低和能耗省的特点。适用于多种领域，比如嵌入控制、消费/教育类多媒体

6、、DSP和移动式应用等ARM处理器的三大特点是：耗电少功能强、16位/32位双指令集和众多合作伙伴。据调查，目前国际上已有两百多种嵌入式操作系统，而各种各样的开发工具、应用于嵌入式开发的仪器设备更是不可胜数。在国内，虽然嵌入式应用、开发很广，但该领域却几乎还是空白，只有三两家公司和极少数人员在从事这方面工作。由此可见，嵌入式系统技术发展的空间真是无比广大。ARM应用软件的开发工具根据功能的不同，分别有编译软件、汇编软件、链接软件、调试软件、嵌入式实时操作系统、函数库、评估板、JTAG仿真器、在线仿真器等，目前世界上

7、约有四十多家公司提供以上不同类别的产品。用户选用ARM处理器开发嵌入式系统时，选择合适的开发工具可以加快开发进度，节省开发成本因此一套含有编辑软件、编译软件、汇编软件、链接软件、调试软件、工程管理及函数库的集成开发环境（IDE）一般来说是必不可少的，至于嵌入式实时操作系统、评估板等其他开发工具则可以根据应用软件规模和开发计划选用。使用集成开发环境开发基于ARM的应用软件，包括编辑、编译、汇编、链接等工作全部在PC机上即可完成，调试工作则需要配合其他的模块或产品方可完成。0ARM嵌入式处理器在智能仪器中的应用嵌入式系

8、统通常是以具体应用为中心，以处理器为核心且面向实际应用的软硬件系统，其硬件整个嵌入式系统运行的基础和平台，提供了软件运行所需的物理平台和通信接口；而嵌入式系统的软件一般包括操作系统和应用软件，它们是整个系统的控制核心，提供机交互的信息等。所以，嵌入式系统的开发通常包括硬件和软件两部分的开发，硬件部分主要包括选择合适的MCU或者SOC器件、存储器类型、通讯接口