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声振信号分析仪的研究与实现

刘鹏  
【摘要】: 声振信号的检测和分析在工业、医疗、军事、机械制造、航空航天等领域都有广泛应用。传统的模拟分析仪速度慢、体积庞大,仪器的精度易受到外部温度和时间的影响,不能满足实时研究分析的需要。基于嵌入式系统的便携式声振信号分析仪以其小体积、低功耗、高精度以及人机界面友好等优势在这一领域逐渐占据了主导地位。 嵌入式领域的双核技术将整个系统分为两个子系统,各自拥有独立的数据和程序存储空间。与传统的单核系统相比,运行速度更快,多任务处理能力显著提高。而且系统的软硬件均可裁剪,能够满足应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗等指标的严格要求,因而十分适合用于声振信号分析仪的开发。 论文提出了基于ARM和DSP双核嵌入式系统的便携式声振信号分析仪设计方案。开发并实现了以ARM为核心的显示和控制电路,以DSP为核心的数据采集和处理电路。为解决两大核心处理器之间的通信问题,编写了嵌入式Linux环境下的HPI总线驱动程序。为了使DSP能够脱离仿真器独立工作,研究并设计了DSP的并行自举系统。硬件电路均已通过调试,并且在底层软件的支持下实现了信号的正确采集和双核之间的协同工作。电路采用了标准化设计,既可用于声振信号分析,又能够方便地移植到其他嵌入式系统中去,具有一定的通用性。


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