探究基于armlinux的高速数据采集技术研究

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1、北京交通大学硕士学位论文基于ARMLinux的高速数据采集技术研究姓名：梁志毅申请学位级别：硕士专业：计算机系统结构指导教师：高金山20061201中文摘要摘要：本文研究基于ARMLinux的高速数据采集系统的设计与实现问题。论文完成了以ARM+FPGA结构为平台，ARMLinux为核心的系统的软、硬件设计，进行了信号的高速采集和处理的实际测试。对实验数据迸行了分析。同时为了体现ARM+FPGA结构在功耗节省方面的优势，我们用NIOSII实现了系统同样的功能，并利用工具对两种结构的系统功耗作了比较，有效地验证了我们的论点。论文从软硬件两方面入手，阐述了基于ARM处理器和FPG

2、A芯片进行高速数据采集的硬件系统设计方法，以及利用ARMLinux操作系统进行高速数据采集的软件程序设计问题。硬件方面，为实现高速采集目的，选择了AD公司的AD9481芯片。并在FPGA平台上，基于乒乓原理，设计实现了多路FIFO缓冲和双端口数据存储结构。利用阐值控制方式获取目标信号，并触发ARM平台的外部F1Q，在'FIQ中断处理程序中通过GPIO高速并行获取观察数据。软件方面，为了更好更有效地管理和拓展系统功能，我们移植了ARMLiaux。在ARMLinux平台上，设计实现了EP'7312平台上的L【礁设备驱动程序和数据采集应用程序。并通过修订内核，实现了利用FIQ机制高

3、速获取外部设备数据，用户进程通过访问系统空间获取实验数据并在LCD加以显示。论文实现了利用FIQ机制控制前端外设进行高速数据采集的系统功能。在前端采样频率达到125MI-Iz讨，系统仍能够正常地进行数据采集、传输和显示的工作。关键词；嵌入式系统，高速数据采集，ARM，Liaux，FI口内存管理，设备驱动，FPGA分类号：[TP302．1；TP335+．1]北京交通大学硕士学位论文ABSTRACT：Inthisdissertation,ahighspeeddataacquisitiontechnologyisresearchedbased011ARMLinuxoperating

4、system．Thesystemdesignaccompfisbedincludestwoparts：softwareandhardware．ThesoftwarehasbeendeveloppedwithARMLinnx．AndthehardwarehasbeenconstructedOilthearchitectureofARM＆FPGA．Thewholesystemhasbeentestedandthedataobtainedhasbeenanalysed．Meanwhile，weutilizedatooltocomparethepowerdissipationbetw

5、eenoursystemandanothersimilarsystemestablishedonthearchitectureofNIOSII，andtheresulteffectivelyprovesthatourarchitectureisbetterthanthelatter．Thesystemisdescribedintwoparts．OneisthehardwaredesignofhighspeeddataacquisitionbasedOiltheARMprocessorandFPGAchip，theotheristheprogramdesignusingtheO

6、S(operatingsystem)ofARMLinux．Inthehardwaredesign．wechoseachipofAl79481madebytheADCompany,whichisabletoconverttheanalogsignalstodigitalsignalsatthemaximumfrequencyof250MHz．AndWerealizedamultipleFIFOandadouble-portRAMbasedontheprincipleofpingpongintheFPGAchip．Wemadethesystemcapableofacquiring

7、thetargetsignalsbythethresholdcontrolandthentriggeringtheexternalFIO(fastinterruptacquisition)ofARMSOthattheserviceroutineofFIQcangetthedatawewantthroughtheGPIO(generalparalleli／o)OfARMathJ【ghspeed．Inthesoftwaredesign，atfirstlyweportedtheOSofARMLinuxonto