嵌入式CRT色度计关键技术的研究

论文摘要

本课题围绕嵌入式CRT色度计进行系统设计和关键技术的研究与实现。在硬件方面对嵌入式处理器、存储器、液晶屏、键盘、电源模块、前端测量模块的电路设计原理进行介绍。软件方面在嵌入式CRT色度计上成功地移植嵌入式操作系统uClinux第三版,并介绍了在uClinux环境下的设备驱动、中断程序和上层应用程序的开发步骤,给出在嵌入式CRT色度计上的键盘设备驱动程序及中断程序实例。本课题解决的关键技术有:嵌入式图形用户界面(GUI)和嵌入式数据库。在嵌入式图形用户界面中,实现了GUI的三层体系结构所要解决的问题,在核心层中把菜单对象、列表框、复选框控件等都统一为GUI元素,采取统一的对外接口,把GUI元素的外观与GUI元素的内部实现结合起来,从而实现图形算法简洁、快速、占用资源少的“轻量级”的GUI。在嵌入式数据库设计中,重点设计了在嵌入式系统中数据库的物理模式,采用数据压缩技术,设计字段的存储结构、记录的存储结构、数据库文件的存储结构。此外,详细阐述了嵌入式CRT色度计的测色原理;移植闪存文件系统JFFS2;详细阐述的模数转换理论∑—Δ技术,并对∑—Δ器件AD7706的上层应用进行编程。本文对开发嵌入式仪器开发有着一定的参考意义,在GUI和嵌入式数据库设计方面提出了创新的方法,对从事图形编程接口与数据库方面的开发人员有所帮助。

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第一章引言

1.1 课题研究的背景及意义

1.2 目前国内外研究现状

1.3 本课题所做的工作

第二章仪器的基本原理

2.1 颜色匹配及色度坐标的建立

2.2 1931 CIE-XYZ标准

2.3 颜色测量原理

2.4 嵌入式 CRT色度计的原理

2.4.1 光电积分测色探头原理

2.4.2 CRT的色彩分析与计算

2.4.3 仪器定标

2.4.4 A/D转换

2.4.5 嵌入式 CRT色度计的主机部件——嵌入式32位处理器

第三章嵌入式 CRT色度计的系统设计

3.1 嵌入式 CRT色度计硬件系统设计

3.1.1 嵌入式 CRT色度计的核心部件——嵌入式处理器 MC68EZ328的基本结构

3.1.2 存储器模块

3.1.2.1 主存 DRAM的设计

3.1.2.2 闪存 FLASH的设计

3.1.3 前端测量模块

3.1.4 液晶显示模块

3.1.5 键盘模块

3.1.6 网络模块设计

3.1.7 电源模块

3.2 仪器的软件系统设计

3.2.1 uClinux嵌入式操作系统简介

3.2.2 uClinux第三版开发环境的建立

3.2.3 uClinux第三版的文件及目录结构

3.2.4 驱动程序的开发

3.2.4.1 设备驱动程序分类

3.2.4.2 添加自己的设备驱动

3.2.4.3 中断程序的开发

3.2.5 应用程序的开发

第四章仪器前端测量部件的研制

4.1 光电积分测色探头 I/V电路设计

4.2 ∑-△模数转换原理

4.2.1 调制器数学模型

4.2.2 过采样对量化噪声的影响

4.2.3 信噪比以及精度转换

4.3 ∑-△ADC器件7706

4.3.1 AD7706片内寄存器

4.3.2 AD7706的测量电路

4.4 应用编程

4.4.1 AD7706初始化

4.4.2 AD7706写操作

4.4.3 AD7706读操作

4.4.4 关闭 AD7706

4.4.5 软件复位

4.4.6 嵌入式 CRT色度计的数据采集编程

第五章仪器应用软件设计（一）——图形用户界面

5.1 嵌入式 GUI

5.2 GUI体系结构

5.3 GUI的实现

5.3.1 图形抽象层和输入抽象层的实现

5.3.1.1 图形抽象层

5.3.1.2 输入抽象层的实现

5.3.2 GUI核心层的实现

5.3.3 基本的 API的实现

5.4 GUI工作模式

5.5 运行 GUI

第六章仪器应用软件关键技术设计（二）——嵌入式数据库的研发

6.1 嵌入式数据库

6.1.1 嵌入式数据库的特点及国内外研究性状

6.1.2 嵌入式数据库的体系结构

6.2 嵌入式数据库的实现

6.2.1 基于主存嵌入式数据库

6.2.2 基表模式的定义和修改

6.2.3 记录的存储结构

6.2.4 数据库的存储结构

6.2.5 建立索引

6.2.6 应用程序编程接口（API）

6.3 数据库文件的存储

6.3.1 JFFS/JFFS2文件系统

6.3.2 JFFS2文件系统的安装

第七章结论与未来工作

7.1 结论

7.2 不足之处与未来工作

参考文献

硕士期间参加项目

硕士期间发表论文

致谢

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