基于双核DSP的仪器开发平台控制模块设计

摘要

测试仪器开发平台是为智能仪器开发者提供组合化仪器设计实现方法的仪器开发套件。仪器开发平台提供测量仪器子功能模块，仪器开发者选用不同模块组合，以满足各类仪器系统的需求。易用的标准化模块接口使功能强大、结构复杂仪器得以实现。仪器开发者按照测量仪器系统指标，选定硬件电路板来搭建仪器硬件平台，在板级支持包基础上，开发出仪器系统的测量功能软件，以完成测量仪器的设计开发工作。
　　本论文阐述了仪器开发平台中数据处理控制模块总体设计方案，实现了测量仪器基本功能中的数据分析与处理功能、数据存储功能、数据交互功能、本地控制功能和远程命令控制功能，包括了硬件电路设计和软件支持包的设计实现。数据处理控制模块的硬件电路是在一块14cm×14cm的四层印刷电路板上，以双核微处理器ADSP-BF561为核心单元，结合相关集成电路芯片，实现仪器开发平台所需的电源转换功能、片外存储功能、数据高速输入输出接口（数据采集和波形显示）、板级I/O总线接口、可编程I/O总线接口、键盘功能接口、RS-232接口、USB接口和LAN接口。软件程序设计实现是在VisualDSP++的“双核公用一个应用”工程组中，实现数据处理控制模块的板级支持包，包括了DSP处理器时钟的初始化，中断初始化，片外存储器初始化以及各功能接口初始化，另外，还包括各功能接口的底层驱动。
　　本课题将仪器开发平台控制模块应用于一台采样率2G Sa/S的数字存储示波器中，经过设计实现，基本满足了数字存储示波器设计指标，使组合化设计得以实现。

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第一章 引言

1.1 测量仪器设计方法研究的背景

1.2 测量仪器设计开发中的模块化

1.3 本课题研究意义及主要工作

第二章 仪器开发平台数据处理控制模块体系结构

2.1 仪器开发平台功能分析

2.2 数据处理控制模块的硬件体系结构

2.3 数据处理控制模块的软件体系结构

第三章 数据处理控制模块硬件电路设计

3.1 硬件电路板总体结构分析

3.2 数据处理核心模块设计

3.3 数据同步传输专用高速接口

3.4 数据异步传输设计

3.5 数据交互远程控制接口设计

3.6 板级I/O总线接口设计

3.7 电源系统设计

3.8 本章小结

第四章 数据处理控制模块软件设计

4.1 开发工具与开发环境

4.2 数据处理控制模块板的BSP实现

4.3 本章小结

第五章 数据处理控制模块调试与性能分析

5.1 数据处理控制模块硬件电路调试

5.2 数据处理控制模块软件调试

5.3 数字示波器程序调试

第六章 结论

致谢

参考文献

附录

攻读硕士期间的研究成果