嵌入式数字量变换器测试台的设计与实现

【摘要】：本课题是为了对某遥测系统的数字量变换器的研制和生产提供一种可靠、高效、便携的专用测试设备。随着嵌入式技术的快速发展,本文将控制计算机功能和FPGA逻辑控制整合到单块电路板上,实现原有数字量变换器测试台的所有功能,使其可靠性提高,体积缩小,功耗降低。本文从以下几个方面进行了研究: 首先,传统测试设备的基础上,对其控制计算机部分进行改进,采用ARM微处理器替换控制计算机,对测试台的硬件、功耗等方面进行改进升级。经过分析任务给出的技术指标,提出了嵌入式测试台的设计方案:系统以ARM微处理器和FPGA为主要控制部分,ARM微处理器实现原有计算机的所有功能,FPGA实现测试系统的所有逻辑控制和接口时序。 其次,介绍嵌入式测试台的各个通信接口硬件电路,并在FPGA中实现PCM解数,异步串行数据的发送和接收,数据的编帧。 接下来介绍ARM微处理器的USB、TF卡、LCD等外围接口电路,微处理器与FPGA之间的通信接口选择和通信实现方法; 最后,介绍嵌入式测试台的操作系统选取、操作系统移植和部分驱动的编写。 升级后的嵌入式测试台主要完成了以下功能:模拟产生位控、计算机字、高精度等控制指令;发送并接收数据,对发送和接收数据进行对比分析,生成测试报告。通过和传统测试台的工作指标比对,嵌入式测试台能够顺利完成传统测试台的各项任务,而且体积更小、功耗更低,有效地降低了整体系统成本和维护成本。