基于SOC的手持式频谱仪的软件设计与实现.pdf

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1、电子科技大学UNIVERSITYOFELECTRONICSCIENCEANDTECHNOLOGYOFCHINA硕士学位论文MASTERTHESIS论文题目基于SOC的手持式频谱仪的软件设计与实现学科专业控制科学与工程学号201221250156作者姓名邓嘉指导教师马旭飚教授分类号密级注1UDC学位论文基于SOC的手持式频谱仪的软件设计与实现（题名和副题名）邓嘉（作者姓名）指导教师马旭飚教授电子科技大学成都（姓名、职称、单位名称）申请学位级别硕士学科专业控制科学与工程提交论文日期2015.03.01论文答辩日期2015.05.26学位授予单位和日期

2、电子科技大学2015年6月27日答辩委员会主席徐利梅评阅人注1：注明《国际十进分类法UDC》的类号。SOFTWAREDESIGEANDIMPLEMENTATIONOFHAND-HELDSPECTRUMANALYZERBASEDONSOCAMasterThesisSubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaMajor:ControlScienceandEngineeringAuthor:JiaDengAdvisor:Prof.XubiaoMaSchool:SchoolofA

3、eronauticsandAstronautics独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。作者签名：邓嘉日期：2015年6月3日论文使用授权本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查

4、阅和借阅。本人授权电子科技大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后应遵守此规定）作者签名：邓嘉导师签名：日期：年月日摘要摘要近年来，随着数字信息技术和嵌入式技术的发展，嵌入式手持设备在越来越多的领域中得到重用。同时嵌入式系统是一种软硬件可裁减的计算机系统，有着小型化、高性能、低功耗等优势，恰好能满足手持式测试仪小型化的便携式的设计需求。基于嵌入式系统的思想，在本论本文中有了基于SOC平台的手持频谱仪的设计。以Xilinx公司双核Cortex-A9ARM

5、核的Zynq-7000芯片作为软硬件控制平台核心，以ADI公司的AD9361作为射频信号的采集前端，以嵌入式Linux系统作为软件的平台进行系统驱动和应用软件设计。本论文研究的内容包括：基于SOC手持频谱仪的Zynq-7000软件平台建立，嵌入式Linux系统定制，主要的设备驱动的设计实现，以及手持频谱仪的界面应用软件设计实现。首先，论文针对Zynq-7000芯片的结构特性，分别介绍了嵌入式系统和Zynq-7000的SOC平台。其次，结合本论文设计的设计需求，文中介绍了对嵌入式Linux系统的裁剪和实现，并根据需求设定了文件系统，以及详细叙述了交

6、叉编译的建立以及Linux系统的定制移植过程，这保证了应用软件在Zynq-7000上运行的可靠性。再次，在定制好的嵌入式Linux平台上实现手持频谱仪的软件系统，联合手持频谱仪的硬件平台实现其相应驱动功能，包括底层与AD9361配置信息交互的PSI驱动实现，PS与PL之间的DMA收发驱动实现，PS通过AXI-Lite对PL中AD9361IP核配置的AXI驱动实现，以及PS与触摸屏之间通信的ADV7511和USB的驱动实现。最后，在频谱仪的应用软件方面，它作为用户与频谱仪进行人机交互以及相关操作的工具，是整个软件的重心，在本文中采用了QTCreat

7、or跨平台开发环境，加上对频谱仪的需求分析，设计并实现了人机交互应用软件。本文通过在SOC上构建嵌入式软硬件系统以及设计和实现其上层应用软件，旨在使用一种SOC平台来实现更加精巧、快速的手持频谱仪。最后论文对本设计频谱仪的驱动以及应用软件进行了实现验证，并对设计的不足之处作出了一定的改进意见。关键词：SOC，嵌入式Linux，Zynq-7000，底层驱动，QTIABSTRACTABSTRACTInrecentyears,withthedevelopmentofdigitalinformationtechnologyandembeddedtechn

8、ology,embeddedhand-helddevicesareusedinmoreandmoreareas.Atthesametim