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1、北京交通大学硕士学位论文嵌入式数据采集和频谱分析技术研究姓名：范晓珣申请学位级别：硕士专业：计算机软件与理论指导教师：高金山20040301北方交通大学硕士论文摘要丫5881,70摘要随着信息技术的飞速发展，人们需要能够准确、快速和便捷地获得大量数据并能从中迅速提取出有用的信息。近年来，随着微电子技术飞速发展，嵌入式计算机正在深入应用到工业、农业、教育、国防、科研以及日常生活等各个领域。将嵌入式计算机技术与数据采集技术及数字信号处理技术结合起来，构成一种体积小、便于携带、易于网络化、造价相对较低，集信号采集、处理、存储和显示为一体的设备具有广泛的应用前景。
2、本论文从现代数据采集和处理系统便携化和网络化的发展趋势着手，分析了嵌入式技术在数据采集和频谱分析应用中的优势和意义。采用嵌入式Linux作为操作系统，针对Motorola公司的MC68VZ328和CirrusLogi。公司的EP7312CARM7系列)两种嵌入式处理器，设计了数据采集电路和接口控制电路。在分析系统软硬件资源的基础上，编写了数据采集和处理的应用程序，实现了用于频谱分析的FFT算法，研究了嵌入式系统应用程序的编程方法和设备驱动程序的设计问题。设计的数据采集电路具有放大、滤波、采样等功能。采用了双FIFO存储结构，有效地保证了模/数转换器40MH
3、z采样频率。通过CPU的接口电路设计，实现了信号的幅值控制和采样频率控制。编写的应用程序实现了数据采集、存储和显示等功能，具有灵活的操作性。在软件设计中，利用了Linux操作系统的多任务特性，实现了各个功能模块在宏观上的并行处理，提高了系统运行效率。采用512点时间抽取(DIT)基2FFT算法对所采集的信号进行了频谱分析，研究了提高FFT运算速度的方法。实现了在EP7312和嵌入式Linux平台系统下彩色LCD设备的驱动，论述了设备驱动的工作原理，并总结了开发中所应遵循的原则和方法。论文对进一步开发针对工业、国防、医疗等各个领域具体应用的网络化数字存储仪、
4、频谱分析仪和相应的手持式仪器奠定了坚实基础。关键词:嵌入式系统数据采集FFT设备缈月‘:二、11北方交通大学硕士论文摘要ABSTRACTWiththerapiddevelopmentoftheinformationtechnology,largeamountofdata,fromwhichtheusefulinformationcanbederived,needtobeobtainedaccurately,convenientlyandtimely.Inrecentyears,embeddedcomputerhasbeenusedinmanyfieldss
5、uchasindustry,agriculture,education,nationaldefense,scientificresearchanddailylife.Thecombinationoftheembeddedsystem,thetechnologyofthedatacollectionanddigitalsignalprocessingleadstoatasktodevelopasmallandportabledevice,whichhasfunctionsofthedatacollecting,processing,storinganddis
6、playing.Itcanalsobenetworkedeasilyandoflowcost.Theresearchhasanimportantmeaningandabrightprospectofbeingusedwidely.ThispapertookthematerdiscussedaboveasitsapplicationbackgroundFromthetrendofintelligence,portableandnetworkeddevelopmentofmodemdatacollectionandprocessingsystem,thepap
7、eranalyzedtheadvantagesofapplyingtheembeddedcomputertechnologytodatacollectionandfrequencyspectrumanalysisfield.TheembeddedLinuxoperatingsystemisused.TheMotorolaMC68VZ328andCirrusLogicEP7312(ARM7series)areselectedastheCPUofthesystem.Atthesametime,thesamplingcircuitandinterfacecont
8、rolcircuitweredesigned.Theapplica
