基于WindowsCE的数字频谱分析仪软件系统设计

摘要

数字式频谱分析仪用于测量各种电信号的频谱特性，涉及消费电子、半导体制造、国防和航空航天等领域。本文在嵌入式系统技术基础上，开发了一种基于Windows CE系统的数字式频谱仪整机控制软件，利用Windows CE操作系统的实时多任务管理优势来完成数字频谱分析仪的测量与控制。
　　根据频谱分析仪的应用需求：方便核心控制系统的硬软件升级，缩短研发周期和降低开发成本，论文提出了合理稳定、高效经济的软硬件系统解决方案。硬件系统方面，采用了嵌入式核心系统板+功能处理器与系统外设接口板的硬件系统架构。软件系统方面，首先针对系统需求完成部分驱动程序的设计；其次充分利用Windows操作系统高效的资源管理，传统的Windows编程风格，面向对象的编程技术和丰富的Win32 API接口函数，提高代码的重用性和可扩充性。
　　文中重点介绍了数字频谱分析仪软件系统开发的编程思路和关键技术：继承了Windows环境编程方法，以实现界面资源和内存资源的有效管理；内存管理方面，Windows CE系统依据虚拟地址映射完成外设或者外部存储单元的访问；依据频谱数据传输机制，实现了数字频谱分析仪ARM+Windows CE系统对FPGA的FIFO逻辑缓冲单元频谱数据实时有序读取；鉴于数字频谱分析仪对频谱数据测量和分析的复杂性和多样性，充分利用Windows操作系统编程的多线程(Multi-Thread)机制来完成实时频谱数据的读取与绘制。最后，通过系统调试及测试工作，验证了本文所述软件系统满足数字式频谱仪整机控制要求。

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第一章 绪论

1.1国际国内研究现状

1.2 研究目的和意义

1.3 论文工作与篇章结构

第二章 数字频谱分析仪软件系统方案

2.1 总体方案描述

2.2 硬件总体

2.3软件系统总体

2.4 本章小结

第三章 系统软件实现

3.1 嵌入式Windows CE操作系统

3.2 数字频谱分析仪驱动设计

3.3 操作系统定制与移植

3.4 本章小结

第四章 频谱仪人机接口应用程序设计

4.1 数字式频谱分析仪界面资源

4.2 面板操作命令的处理

4.3 频谱数据传输机制

4.4 频谱迹线绘制与Marker测量

4.5 多线程应用设计

4.6 数字频谱分析仪的远程控制与数据存储

4.7 本章小结

第五章 软件调试与总结

5.1 系统软件调试概述

5.2 数字频谱分析仪软件模块调试与验证

5.3 项目结果

5.4 调试经验总结

致谢

参考文献

附录一

附录图一

附录图二

攻硕期间的研究成果