基于虚拟串口的嵌入式系统测试卡设计

论文摘要

本文论述了基与虚拟串口的嵌入式系统测试卡的设计方案,应用此测试卡可以实现小型嵌入式系统的测试要求。整个测试系统由上位机PC,测试卡,待测嵌入式对象组成。上位机PC的应用程序实现了基于SCPI协议的测试指令发送和测试结果显示的功能,与测试卡通过USB接口通讯。测试卡由与PC通讯的USB接口电路,主控芯片AVR单片机ATMEGA32外围电路,以及电平转换,数字电源,ADC,DAC,I/O扩展电路几个部分组成,其中FTDI245芯片实现了虚拟串口的USB通讯电路。ATMEGA32与FTDI245进行八位并行信号传输,并以SPI总线与待测嵌入式对象通讯。文中论述了测试卡的组成电路,PC端应用程序及ATMEGA32代码流程的设计,且对测试卡的实时通讯信号质量和硬件调试过程进行了介绍。通过一款实际的嵌入式对象测试实验描述测试卡多功能的指令模式和SPI简洁的通讯方式,对同类嵌入式系统开发具有较好的参考应用价值。

论文目录

• 中文摘要
• Abstract
• 第一章 序言
• 第二章 嵌入式系统测试卡原理
• 2.1 嵌入式测试卡结构框图
• 2.2 测试卡与PC 通讯接口电路
• 2.2.1 USB 接口电路
• 2.2.2 FTDI245 及外围电路
• 2.3 ATMEGA32 单片机外围电路
• 2.4 功能扩展电路
• 2.4.1 数字电源电路
• 2.4.2 ADC 转换电路
• 2.4.3 信号电平转换电路
• 2.4.4 I/O 扩展电路
• 2.5 小结
• 第三章 嵌入式系统测试卡程序
• 3.1 测试系统程序结构
• 3.2 测试卡单片机程序
• 3.2.1 ATMEGA32 程序设计
• 3.2.2 ATMEGA32 程序验证
• 3.3 上位机PC 应用程序
• 3.4 小结
• 第四章 嵌入式系统测试卡的应用与结果
• 4.1 光学鼠标工作原理简介
• 4.2 鼠标测试SPI 子系统命令
• 4.3 鼠标测试SCPI 命令
• 4.4 鼠标测试模式
• 4.5 鼠标测试数据分析
• 4.5.1 监视模式数据
• 4.5.2 测试文件数据
• 4.6 鼠标测试系统稳定性验证
• 4.7 小结
• 第五章 结论和展望
• 参考文献
• 攻读学位期间本人出版或公开发表的论著、论文
• 附录
• 致谢
• 详细摘要