基于labview的嵌入式系统实验平台设计与实现

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1、ＩＳＳＮ１００２－４９５６实验技术与管理第２８卷第１１期２０１１年１１月ＣＮ１１－２０３４／ＴＥｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｎｄＭａｎａｇｅｍｅｎｔＶｏｌ．２８Ｎｏ．１１Ｎｏｖ．２０１１仪器设备研制与应用基于ＬａｂＶＩＥＷ的嵌入式系统实验平台设计与实现齐羽（清华大学科教仪器厂，北京１０００８４）摘要：介绍了一种基于图形化编程语言的嵌入式系统实验平台的设计，叙述了平台的开发环境、硬件的构成，并以具体实验为例详细介绍了开发与调试过程。该平台以ＡＤＩ公司Ｂｌａｃｋｆｉｎ系列嵌入式处理器作为ＣＰＵ，扩展

2、多种外设模块，采用ＬａｂＶＩＥＷ图形化编程语言进行开发。关键词：嵌入式系统；图形化编程语言；ＬａｂＶＩＥＷ；Ｂｌａｃｋｆｉｎ中图分类号：Ｇ４３４文献标志码：Ａ文章编号：１００２－４９５６（２０１１）１１－００５０－０２ＤｅｓｉｇｎａｎｄｒｅａｌｉｚａｔｉｏｎｏｆｅｍｂｅｄｄｅｄｓｙｓｔｅｍｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｐｌａｔｆｏｒｍｂａｓｅｄｏｎＬａｂＶＩＥＷＱｉＹｕ（ＴｓｉｎｇｈｕａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＥｄｕｃａｔｉｏｎＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔＦａｃｔｏｒｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００８４，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：

3、Ｔｈｉｓａｒｔｉｃｌｅｄｅｓｃｒｉｂｅｓｔｈｅｄｅｓｉｇｎａｎｄｒｅａｌｉｚａｔｉｏｎｏｆｅｍｂｅｄｄｅｄｓｙｓｔｅｍｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｐｌａｔｆｏｒｍｂａｓｅｄｏｎｇｒａｐｈｉｃａｌｐｒｏｇｒａｍｍｉｎｇｌａｎｇｕａｇｅ．ＴｈｉｓｓｙｓｔｅｍｕｓｅｓＡＤＩＢｌａｃｋｆｉｎｓｅｒｉｅｓｅｍｂｅｄｄｅｄｐｒｏｃｅｓｓｏｒａｓｔｈｅＣＰＵ，ｅｘ－ｐａｎｄｓａｖａｒｉｅｔｙｏｆｐｅｒｉｐｈｅｒａｌｍｏｄｕｌｅｓ，ａｎｄｉｓｄｅｖｅｌｏｐｅｄｗｉｔｈＬａｂＶＩＥＷｇｒａｐｈｉｃａｌｐｒｏｇｒａｍｍｉｎｇｌａｎｇｕ

4、ａｇｅ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｅｍｂｅｄｄｅｄｓｙｓｔｅｍ；ｇｒａｐｈｉｃａｌｐｒｏｇｒａｍｍｉｎｇｌａｎｇｕａｇｅ；ＬａｂＶＩＥＷ；Ｂｌａｃｋｆｉｎ现在很多高校都在开展嵌入式系统实验教学，传列的开发板能够做到板卡级支持。采用ＬＶＥＭＢ作统的实验平台一般都使用Ｃ、汇编等命令行式的语言为软件开发平台的创新之处在于：在这个环境下可以进行编程开发，存在着编程工作量大、难度高、调试困直接使用ＬａｂＶＩＥＷ图形化语言编写顶层程序（ＶＩ），难等问题。ＬａｂＶＩＥＷ是美国国家仪器公司（ＮＩ）推出ＬＶＥＭＢ模块会自动将这些ＶＩ编译

5、成Ｃ代码，然后的一种简单易学、灵活方便的图形化编程语言，已广泛再进一步编译链接生成ｄｘｅ文件并下载到硬件板上运应用在数据采集与控制、信号处理以及数据表达等方行，开发流程如图１所示。面。将ＬａｂＶＩＥＷ作为嵌入式实验系统的编程语言，就能够大大降低嵌入式系统实验教学的难度，拓展实［１］验领域与深度。１基于ＬａｂＶＩＥＷ的嵌入式实验平台系统构成１．１软件开发环境系统采用ＮＩ公司开发的ＬａｂＶＩＥＷＥｍｂｅｄｄｅｄＭｏｄｕｌｅｆｏｒＡＤＩＢｌａｃｋｆｉｎＰｒｏｃｅｓｓｏｒｓ（以下简称图１开发流程图ＬＶＥＭＢ）软件作为开

6、发环境，这是一个附加在Ｌａｂ－１．２系统硬件构成ＶＩＥＷ主程序之外的嵌入式开发子模块，它支持ＡＤＩ系统硬件平台以ＡＤＩＡＤＳＰ－ＢＦ５３７ＥＺ－Ｌｉｔｅ开发公司Ｂｌａｃｋｆｉｎ系列嵌入式处理器，对部分Ｂｌａｃｋｆｉｎ系板作为核心模块，模块上的ＣＰＵ型号为ＢＦ５３７，这是收稿日期：２０１１－０２－１７修改日期：２０１１－０２－２１一个ＲＩＳＣ架构、具有１０级流水线的高性能定点处理作者简介：齐羽（１９７３—），男，北京，学士，高级工程师，主要研究方向：器，具有ＭＣＵ／ＤＳＰ双重特点，可以移植ｕＣＬｉｎｕｘ等嵌入式系

7、统和虚拟仪器．齐羽：基于ＬａｂＶＩＥＷ的嵌入式系统实验平台设计与实现５１嵌入式操作系统。模块外围设计开发了直流电机、步序如图３所示。进电机、液晶显示屏、摄像头、ＬＥＤ、矩阵键盘、ＩＤＥ硬盘接口、ＰＣＭＣＩＡ卡接口、ＳＤ／ＭＭＣ卡接口等各类模块与接口，从而构成一个资源丰富、功能强大的硬件实［２］验平台，硬件系统构成如图２所示。图３定点ＦＦＴ算法程序Ｍｙ＿ＦＦＴ．ｖｉ图２．２算法运行效率测试实验图２硬件系统构成图借助测试程序可以对上面提到的ＦＦＴ程序运行速度做定量分析，测试我们自己开发的算法是否比系统提供的库函数效

8、率要高。２系统开发与调试可以将需要测试的算法程序封装成１个子函数借助ＬＶＥＭＢ简单直观、功能强大的图形化开发（ＳｕｂＶＩ），嵌入到测试程序中运行，利用ＬａｂＶＩＥＷ提环境以及资源接口丰富的硬件平台，我们在实验系统供的系统计时器控件计算其运行时间［４－６］。在测试程上开发出基本算法、音频信号处理、图像与视频处理、序中可以改变ＢＦ５３７处理器的内核电压，从而改变内网络传输、远程控制等多个领