基于ARM Linux的2~n伪随机信息系统研究与开发

论文摘要

随着计算机软硬水平的不断提高,嵌入式领域的发展也取得了长足的进步。目前,嵌入式与Linux技术的结合正在推动着嵌入式技术的飞速发展,嵌入式系统的研究和应用产生了显著的变化。硬件上,嵌入式平台由51系列内核的8位机系统逐步上升到以ARM内核为主流的32位系统;软件上,Linux作为操作系统的发展史上一个重要的里程碑,以高安全性和稳定性、开源免费等的优势使得其在政府、国防、教育、工业等领域获得了广泛的运用。2~n伪随机多频道激电理论(简称伪随机理论),是由何继善院士率先提出并命名的,其实质是将含有3,5,7…等多个奇数主频率的复合波同时向大地发送,接收机同时接收经大地介质传导的复合波中各主频率电流响应。在地球物理勘探领域,基于伪随机理论的数据采集系统具有抗干扰能力强、测量精度高、观测速度快、装置轻便等优点而得到广泛应用。本文在分析伪随机理论基础上,结合当前嵌入式软硬件发展的最新成果,开展对ARM Linux嵌入式数据信息系统的研究与实现。首先,通过需求分析,对各种采集方案比较后,设计系统总体方案。通过数据信息系统驱动总体分析,选用嵌入式板载的音频芯片实现数据A/D转换,完成Linux下采集设备驱动程序设计。其次,在ARM9内核的S3C2410嵌入式处理器硬件平台,按照嵌入式软件开发流程,搭建嵌入式Linux交叉开发平台;裁剪并移植Linux内核,构建嵌入式文件系统。再次,利用当前流行的嵌入式图形开发库Qtopia Core,结合Sqlite数据库与Linux多线程技术,设计数据采集应用程序,建立数据信息系统的应用软件模型,此基础上对整个系统进行测试,与理论值进行对比实验。最后,就课题的不足做出总结,并且提出系统后期的改进建议。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 嵌入式系统概述
• 1.1.1 嵌入式系统概念
• 1.1.2 嵌入式操作系统
• 1.1.3 从Linux到ARM Linux
• 1.2 选题来源、目的及意义
• 1.2.1 研究来源
• 1.2.2 研究目的与意义
• 1.3 论文组织结构
• 第二章 多频激电理论基础
• 2.1 激发极化法理论概述
• n系列伪随机信号'>2.2 2ⁿ系列伪随机信号
• n伪随机多频信号简介'>2.2.1 2ⁿ伪随机多频信号简介
• n系列伪随机多频信号的时域分析'>2.2.2 2ⁿ系列伪随机多频信号的时域分析
• n伪随机系统方案及优点'>2.3 2ⁿ伪随机系统方案及优点
• 2.3.1 传统测量方案
• 2.3.2 伪随机测量方案
• 2.4 本章小节
• n伪随机系统硬件平台设计与实现'>第三章 2ⁿ伪随机系统硬件平台设计与实现
• 3.1 系统方案设计
• 3.1.1 系统需求分析
• 3.1.2 采集方案比较
• 3.1.3 系统总体方案
• 3.1.4 硬件开发平台
• n伪随机数据采集驱动实现'>3.2 2ⁿ伪随机数据采集驱动实现
• 3.2.1 设备驱动程序组成
• 3.2.2 设备驱动模块加载
• 3.2.3 设备驱动模块调试
• 3.2.4 S3C2410 DMA及驱动模型
• 3.2.5 数据采集驱动实现
• 3.3 本章小节
• n伪随机系统的软件平台设计与实现'>第四章 2ⁿ伪随机系统的软件平台设计与实现
• 4.1 Linux移植与搭建
• 4.1.1 交叉编译环境建立
• 4.1.2 Bootloader分析与安装
• 4.1.3 Linux内核裁剪与移植
• 4.1.4 构建嵌入式文件系统
• 4.2 嵌入式GUI介绍
• 4.2.1 嵌入式GUI的特点
• 4.2.2 常见嵌入式GUI系统比较
• 4.3 Qtopia core库移植与开发
• 4.3.1 Qt程序开发流程
• 4.3.2 定制Qtopia Core库
• 4.3.3 QtDesigner UI设计
• 4.4 基于Qt的软件实现
• 4.4.1 软件模块划分
• 4.4.2 数据库设计
• 4.4.3 多线程应用程序实现
• 4.5 本章小节
• 第五章 系统测试与数据分析
• 5.1 系统测试
• 5.1.1 五频原始波形测试
• 5.1.2 RC网络测试
• 5.2 数据分析
• 5.3 本章小结
• 第六章 工作总结与课题展望
• 6.1 工作总结
• 6.2 课题不足与展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间主要的科研成果