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LXI多功能仪器嵌入式应用软件系统的研究与实现

作　者: 沈雪亮
导　师: 赵建
学　校: 西安电子科技大学
专　业: 测试计量技术与仪器
关键词: S3C2410 LXI 嵌入式系统多功能仪器
分类号: TP311.52
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 162次
引　用: 6次
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内容摘要

随着信息技术的不断发展和用户需求的不断增长,嵌入式系统逐渐走进国民生产的方方面面,其应用也日益广泛。嵌入式系统是一种具有特定功能的计算机系统,它与通信技术和网络技术的结合,极大的增强了设备的网络和通信的灵活性和智能性。在此基础上,将嵌入式技术应用到测控仪器设备上,无疑将使测控仪器的通信能力、交互能力和数据处理能力得到加强,并扩展其使用范围和应用领域。LXI总线是继GPIB、VXI、PXI之后的自动测试系统总线,适合于组建局域网范围的测试系统。它以广泛应用的以太网技术为基础,加以时钟同步和触发功能、网络发现机制、网络配置功能和Web操作界面等,成为网络化测控仪表的标准总线。LXI总线具有开放式工业标准、向后兼容性、成本低廉、互操作性强等特点。本文旨在基于32位嵌入式系统的LXI总线C类仪器上实现嵌入式软件系统的开发。该仪器以基于ARM9的S3C2410为核心平台,带有丰富的系统资源,包括S3C2410微处理器系统、具有高分辨率触摸屏的人机交互设备、USB接口、100M以太网口、VGA接口、音频接口等,可以满足各种仪器仪表的交互式操作、存储、通讯的要求。本文在该平台上实现多功能模块板卡和LXI总线C类接口的软件支持,实现基于32位嵌入式系统的LXI多功能仪器用户界面软件。本文讨论并制定了多功能仪器的软件架构方案,在嵌入式系统平台上运行Linux操作系统,通过底层驱动实现对6位半数字电压表模块、高精度频率测量模块和数据采集模块的数据读写和控制操作,从而构成多功能的仪器。并根据LXI的C类仪器的规范,使用嵌入式平台上的LAN接口实现LXI接口协议和Web服务器。支持触摸屏和标准USB输入设备,图形化的人机互交界面。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-8
第一章绪论  8-16
  1.1 测量总线发展和现状  8-11
    1.1.1 测试总线技术  8
    1.1.2 测试总线的历史  8-10
    1.1.3 LXI 总线的发展  10-11
  1.2 嵌入式系统发展和现状  11-13
    1.2.1 嵌入式系统定义  11
    1.2.2 嵌入式发展历史  11-12
    1.2.3 嵌入式系统发展趋势  12-13
  1.3 嵌入式处理器概况  13-14
  1.4 嵌入式系统在测试测量领域的应用前景  14
  1.5 项目背景  14-16
第二章多功能仪器的设计方案  16-20
  2.1 嵌入式开发平台资源  16-17
  2.2 多功能模块资源  17
  2.3 软件架构方案  17-19
  2.4 本章总结  19-20
第三章嵌入式开发平台操作系统搭建  20-40
  3.1 嵌入式开发平台结构  20-23
    3.1.1 嵌入式开发平台  20-21
    3.1.2 开发平台硬件资源  21-22
    3.1.3 处理器S3C2410  22-23
  3.2 搭建嵌入式操作系统  23-31
    3.2.1 操作系统的选择  23-24
    3.2.2 对Flash 分区  24-25
    3.2.3 裁剪和编译Linux 内核  25-28
    3.2.4 移植CS8900A 驱动  28-29
    3.2.5 移植LCD 驱动  29-31
  3.3 制作根文件系统  31-36
    3.3.1 生成根文件目录结构  31-32
    3.3.2 工具Busybox  32
    3.3.3 交叉编译Busybox  32-33
    3.3.4 动态编译的共享库支持  33-35
    3.3.5 生成根文件系统镜像文件  35-36
  3.4 制作用户文件系统  36-38
    3.4.1 支持yaffs 文件系统  36-38
    3.4.2 挂载yaffs 文件系统  38
  3.5 本章总结  38-40
第四章嵌入式应用软件开发  40-72
  4.1 多功能模块接口底层驱动开发  40-48
    4.1.1 双口RAM 应用电路和特性  41-44
    4.1.2 双口RAM 驱动程序开发  44-47
    4.1.3 双口RAM 的使用和功能分配  47-48
  4.2 支持LXI 的网络通信程序设计  48-56
    4.2.1 LXI 的C 类仪器接口规范[1]  48
    4.2.2 LXI 协议的软件支持  48-50
    4.2.3 Linux 下的Socket 概念  50-51
    4.2.4 Socket 编程相关函数[12]  51-53
    4.2.5 LXI 命令的解析和数据操作  53-56
  4.3 基于Boa 的Web 服务器设计  56-60
    4.3.1 Boa 服务器功能概述和实现  56-57
    4.3.2 移植Boa 到开发平台  57
    4.3.3 设置Boa 服务器运行参数  57-58
    4.3.4 使用CGI 实现Web 功能  58-60
  4.4 基于Qtopia 的用户界面设计  60-71
    4.4.1 图形界面开发软件Qtopia  60-61
    4.4.2 触摸屏设备的内核驱动  61-63
    4.4.3 触摸屏校准和Tslib 的移植  63-64
    4.4.4 安装Qtopia-core  64-67
    4.4.5 仪器界面设计  67-71
  4.5 本章总结  71-72
第五章结束语  72-74
致谢  74-76
参考文献  76-78
作者在读期间发表论文  78-80
附录A  80-84
附录B  84-91

LXI多功能仪器嵌入式应用软件系统的研究与实现

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