基于ARM9的数字存储示波表数字系统设计

论文摘要

随着科学技术的不断发展,传统的模拟示波器已经不能满足信号测量的需要,和传统的模拟示波器相比,数字存储示波器不但具备先进的预触发功能,而且具有可以存储大量的波形数据,快速计算多种参数,精度更高等优点。目前嵌入式系统在工业控制以及电子产品的应用越来越广泛,采用嵌入式系统的手持式数字示波表不但集成了传统数字存储示波器的功能,而且还具备了嵌入式系统丰富的多媒体功能,操作更加简单,更贴近用户的使用习惯。本课题围绕基于ARM9的数字存储示波表的数字系统设计展开讨论,方案采用了ARM+FPGA的架构,以及WinCE操作系统。本文着重讨论了ARM9硬件平台的搭建,WinCE操作系统的移植,数据采集与存储控制电路的实现。具体的内容包括以下三点:S3C2440硬件平台的搭建,包括硬件平台电路的设计以及平台接口电路的设计,平台提供了丰富的接口,包括:USB、RS232、32位总线接口、VGA、LCD、网口等等。WinCE操作系统的搭建,包括BootLoader的移植,WinCE操作系统的定制,LCD显示驱动程序的移植等等。数据采集与存储控制电路的设计,包括:通道控制模块,ADC数据接收模块,时钟产生模块,触发控制模块,时基控制模块,数据存储模块,电源控制模块等等。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 数字存储示波器简介
• 1.2 国内外数字存储示波器概述
• 1.3 本课题的研究意义
• 1.4 本课题的设计指标以及主要任务
• 第二章 示波表数字系统总体设计
• 2.1 示波表数字系统总体设计
• 2.2 总体方案设计
• 2.2.1 S3C2440 硬件平台的设计
• 2.2.2 WinCE 操作系统的定制
• 2.2.3 数据采集以及存储控制电路设计
• 第三章 S3C2440 嵌入式硬件平台设计
• 3.1 嵌入式平台硬件系统设计
• 3.1.1 三星S3C2440 芯片概述
• 3.1.2 S3C2440 平台系统功能框图
• 3.2 S3C2440 平台接口电路设计
• 3.2.1 NAND Flash 接口电路设计
• 3.2.2 SDRAM 接口电路设计
• 3.2.3 串口接口电路设计
• 3.2.4 USB 接口电路设计
• 3.2.5 SD 卡接口电路设计
• 3.2.6 LCD 接口电路设计
• 3.2.7 VGA 接口电路设计
• 3.2.8 网络接口电路设计
• 3.3 PCB 设计
• 第四章 WinCE 操作系统的移植
• 4.1 WinCE 操作系统的特点
• 4.2 WinCE 操作系统结构体系
• 4.3 BootLoader 的移植
• 4.3.1 BootLoader 简介
• 4.3.2 BootLoader 的移植
• 4.4 WinCE 内核的定制
• 4.4.1 Platform Builder 的简介
• 4.4.2 WinCE 内核的定制
• 4.5 WinCE 下驱动程序的移植
• 4.5.1 WinCE 驱动模型的简介
• 4.5.2 LCD 驱动程序的移植
• 第五章 数据采集以及存储控制电路设计
• 5.1 ADC 电路设计
• 5.1.1 ADC 选型
• 5.1.2 ADC 数据接收电路
• 5.2 通道控制电路设计
• 5.3 时钟控制电路设计
• 5.4 时基控制电路设计
• 5.5 触发控制电路设计
• 5.5.1 触发源
• 5.5.2 触发耦合
• 5.5.3 触发类型
• 5.5.4 触发模式
• 5.6 存储控制电路设计
• 5.7 FPGA 译码电路设计
• 5.8 电源控制电路设计
• 第六章 调试与测试
• 6.1 系统调试
• 6.1.1 电源调试
• 6.1.2 S3C2440 平台调试
• 6.1.3 FPGA 调试
• 6.2 调试中发现的问题
• 6.3 实际测试的结果
• 第七章 结论
• 致谢
• 参考文献
• 攻硕期间取得的研究成果
• 附录