基于ARM的OTDR系统及其应用软件设计

论文摘要

随着光通信技术的不断发展,光纤的需求量大幅增加,光纤测量仪器也随之迅速发展起来,其中光时域反射仪(OTDR)受到广泛重视。光时域反射仪是八十年代发展起来的新型光纤故障测试设备,其主要用途是能够找出光纤的断点,并进行故障定位。光时域反射仪具有非破坏性测量、功能齐全、安全性好、使用方便等优点,在工程上得到广泛应用。目前,该领域主要被国外产品垄断且价格昂贵。在这一背景下,国内企业开展OTDR的研制和开发,以降低成本,改进技术,占领光纤测试领域的市场成为当务之急。本论文首先简要介绍了光时域反射仪的历史和现状,并阐述了光纤测量技术涉及的光学原理,以及光时域反射仪的基本工作原理。在理论分析部分之后,基于对系统的特点及开发资源的考虑,提出基于嵌入式系统的光时域反射仪解决方案。在此基础上,详细介绍了以ARM为控制核心、DSP为运算核心的系统总体硬件结构;讨论了采用ARM9内核的S3C2410处理器的软件解决方案;着重说明了Linux嵌入式操作系统的选取与移植、bootloader的引导以及根文件系统的制作。最后重点论述了图形用户系统(GUI)的选取以及QtopiaCore的移植和开发过程。本文所设计的光纤测量系统具有测量准确、可靠性高等特点。实验表明,该系统能够根据国际标准完成对光纤的衰减和长度等指标的检测。

论文目录

• 中文摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 OTDR的发展历史与现状
• 1.3 项目来源和论文主体的章节安排
• 第二章 OTDR的工作原理
• 2.1 光纤测量的基本原理
• 2.1.1 光纤的传输特性
• 2.1.2 光纤测量依据的主要光学现象
• 2.2 OTDR的基本工作原理
• 2.2.1 OTDR总体结构
• 2.2.2 OTDR主要参数
• 2.2.3 OTDR主要功能
• 第三章 基于ARM9 的嵌入式系统
• 3.1 嵌入式系统概述
• 3.1.1 嵌入式系统的定义
• 3.1.2 嵌入式系统的特点
• 3.1.3 嵌入式系统的组成
• 3.2 嵌入式处理器比较
• 3.2.1 微控制器
• 3.2.2 嵌入式微处理器
• 3.2.3 DSP处理器
• 3.2.4 片上系统
• 3.2.5 各种嵌入式处理器的比较
• 3.3 硬件方案简介
• 3.3.1 系统整体硬件结构
• 3.3.2 数据显示部分硬件结构
• 3.3.3 ARM芯片介绍
• 第四章 嵌入式操作系统
• 4.1 嵌入式操作系统概述
• 4.2 嵌入式操作系统的选择
• 4.2.1 VxWorks操作系统
• 4.2.2 WinCE操作系统
• 4.2.3 Palm OS操作系统
• 4.2.4 Linux操作系统
• 4.2.5 本系统操作系统的选择
• 4.3 Linux内核简介
• 4.4 嵌入式Linux软件设计
• 4.4.1 Bootloader引导程序
• 4.4.2 Linux内核的移植
• 4.4.3 根文件系统的移植
• 第五章 图形用户界面
• 5.1 图形用户界面概述
• 5.2 Linux下GUI的选择
• 5.2.1 MiniGUI介绍
• 5.2.2 Qt介绍
• 5.2.3 MicroWindows介绍
• 5.2.4 OpenGUI介绍
• 5.2.5 本系统GUI的选择
• 5.3 应用QtopiaCore的GUI程序设计
• 5.3.1 QtopiaCore开发应用程序的方法
• 5.3.2 Qt及QtopiaCore程序设计机制
• 5.3.3 本系统GUI软件结构
• 第六章 结语
• 参考文献
• 发表论文和参加科研情况说明
• 致谢