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基于ARM的任意波形发生器的设计与实现

2020-12-25阅读(884)

基于ARM的任意波形发生器的设计与实现

论文摘要

信号源作为一种电子设备,无论是在教学、科研还是在工程技术保障中,都有着广泛的应用。任意波形发生器(AWG, Arbitrary Waveform Generator)是随着不断进步的计算机和微电子技术,在测量仪器的不断完善中发展起来的一种新型信号源。论文研究的主要内容是设计一套基于ARM(Advanced RISC Machine)嵌入式系统的任意波形发生器。使用嵌入式操作系统,可以提供友好的人机交互界面,并且还具有便携、低功耗、高性价比等优点。论文首先对系统的各个功能模块进行了划分,叙述了波形发生器的工作原理,提出了基于ARM控制平台的嵌入式系统的设计方案,然后完成了底层的硬件电路和软件界面的设计,针对系统整体的工作进行了总结,并根据设计过程中遇到的问题和存在的不足之处,给出了今后的研究方向。论文工作主要包括了三个方面,具体介绍如下：1、分析系统的软硬件需求,选择嵌入式操作系统Windows CE和嵌入式微处理器S3C2440A,给出系统的总体设计方案。2、根据设计要求,选择合适的电子元器件；以嵌入式微处理器S3C2440A为核心,进行控制电路和接口电路的设计；进行电路板的设计和调试工作。3、进行ARM控制系统的软件设计、人机交互界面的设计和驱动程序的编写。论文设计一个有友好界面的、便携的,可实现通用函数编辑功能的任意波形发生器,为水声技术的工程应用提供了一种技术手段。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 第1章 绪论
  • 1.1 立题的背景及意义
  • 1.2 国内外发展状况
  • 1.3 论文的主要内容
  • 第2章 系统总体设计
  • 2.1 嵌入式操作系统的选型
  • 2.2 嵌入式处理器的选型
  • 2.3 波形发生器的工作原理及总体设计方案
  • 2.4 嵌入式系统的开发流程
  • 2.4.1 硬件设计
  • 2.4.2 mini2440简介
  • 2.4.3 运行Windows CE
  • 2.4.4 定制操作系统
  • 2.4.5 应用程序开发
  • 2.5 嵌入式操作系统的后续发展
  • 2.6 本章小结
  • 第3章 波形发生器的硬件设计
  • 3.1 系统硬件电路的模块实现
  • 3.1.1 电源模块
  • 3.1.2 FPGA控制模块
  • 3.1.3 数/模转换模块
  • 3.1.4 函数信号发生器模块
  • 3.1.5 信号调理模块
  • 3.2 电路板的设计
  • 3.3 本章小结
  • 第4章 波形发生器的软件设计
  • 4.1 开发板和PC机的同步连接
  • 4.2 FPGA的软件设计
  • 4.3 驱动程序设计
  • 4.3.1 S3C2440的I/O口
  • 4.3.2 编写流式驱动程序
  • 4.3.3 把驱动程序添加到BSP中加以编译
  • 4.4 通过映射虚拟地址空间控制通用I/O口
  • 4.5 应用程序设计
  • 4.5.1 应用程序界面的设计
  • 4.5.2 应用程序和驱动程序接口的设计
  • 4.6 本章小结
  • 第5章 实验结果及性能分析
  • 5.1 波形发生器的系统调试
  • 5.2 波形发生器的输出波形测试
  • 5.3 测试结果分析
  • 5.3.1 D/A转换器的性能对产生波形的影响
  • 5.3.2 系统设计原理对产生波形的影响
  • 5.4 系统调试过程中出现的问题及解决办法
  • 5.5 本章小结
  • 结论
  • 参考文献
  • 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果
  • 致谢
  • 附录A
  • 附录B

    • 相关论文文献

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