基于dsp%2fbios的数字存储示波器软件设计

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1、电子科技大学UNIVERSITYOFELECTRONICSCIENCEANDTECHNOLOGYOFCHINA硕士学位论文MASTERTHESIS硕士学位论文MASTERTHESI论文题目基于DSP/BIOS的数字存储示波器软件设计学科专业测试计量技术及仪器学号201121070103作者姓名杜兴批指导教师黄建国教授分类号密级注1UDC学位论文基于DSP/BIOS的数字存储示波器软件设计杜兴批指导教师黄建国教授电子科技大学成都申请学位级别硕士学科专业测试计量技术及仪器提交论文日期2014-5-15论文答辩日期2014-5-22学位授予单位和日期电子科技大学2014年6月27日答辩委员会主

2、席叶芃教授评阅人叶芃、潘卉青注1：注明《国际十进分类法UDC》的类号。SOFTWAREDESIGNOFDIGITALSTORAGEOSCILLOSCOPEBASEDONDSP/BIOSSYSTEMAMasterThesisSubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaMajor:MeasuringandTestingTechnologiesandInstrumentsAuthor:DuXingpiAdvisor:ProfessorHuangJianguoSchool:SchoolofAutomationEngine

3、ering独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。作者签名：日期：年月日论文使用授权本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、

4、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后应遵守此规定）作者签名：导师签名：日期：年月日摘要摘要数字存储示波器作为电子设计工程师不可或缺的测试仪器，经过几十年的发展，各项性能指标已达到较高的水平。示波器的系统框架由FPGA（现场可编程逻辑门阵列）和系统微处理器构成。随着示波器功能的不断扩展和采集速度的提高，对微处理器的数字信号处理能力以及实时响应速度有很高的要求。本课题采用TI公司的OMAP_L138双核处理器，ARM核完成系统控制、外设管理以及菜单界面绘制，从而释放了DSP核的大量资源，使DSP更加专注于波形数据的采集、处理和运算。在DSP上运行DSP/BIOS实

5、时操作系统，有助于实时响应示波器操作，缩短处理周期，提高波形捕获率。故研究基于DSP/BIOS的示波器软件系统设计对提高示波器整体性能和功能扩展都有重要意义。论文的研究重点主要有以下几个方面：1、完成DSP/BIOS系统配置以及实时多任务设计与同步。首先，使用DSP/BIOS中的图形配置工具实现系统全局配置、对象创建和内存规划。其次，根据DSP端功能模块的执行流程和实时性要求，设计DSP/BIOS实时多任务，并实现任务间的通信与同步。2、实现双核间的稳定通信以及DSP与FPGA之间大数据块的高速交换。首先，通过DSP/BIOS提供的DSPLINK通信模块实现OMAP_L138处理器中的A

6、RM核与DSP核的数据传输与消息通信。其次，利用通用并行接口（uPP）完成DSP与FPGA之间菜单数据、波形数据和三维屏幕打印数据的高速传输。3、完成基于DSP/BIOS的设备驱动设计。根据DSP/BIOS实时操作系统提供的类/微型驱动模型设计方法与流程，实现uPP微型驱动的接口函数功能，并通过GIO类驱动对uPP微型驱动进行控制。分层驱动设计有利于驱动程序的复用以及设备的管理。通过系统功能测试和验证可知，DSP/BIOS系统配置、任务间通信和同步、双核通信以及uPP驱动都能正常并稳定的工作，较好的完成了设计需求。在一定程度上提高了示波器的响应速度、波形捕获率和综合性能。关键词：数字存储

7、示波器，DSP/BIOS，多线程，数据通信，设备驱动IABSTRACTABSTRACTDigitalStorageOscilloscope(DSO)hasdevelopedfordecadesasanecessarymeasuringtoolforelectricalengineers.Itsperformanceindexhasreachedahigherlevel.Theframeworkofoscilloscopesystem