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基于ARM的便携式智能仪器的设计
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2009-09-14
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本文介绍了一种基于ARM 的便携式智能仪器，并给出了该仪器的软、硬件设计方
案。详细论述了仪器的硬件组成和设计，简要说明了移植μClinux 嵌入式操作系统的关键和对操作系统的扩展设计，最后以信号发生功能部分为例给出了信号发生器的设计方法。
关键字：嵌入式系统；ARM；μClinux；移植；信号发生
信号发生器、频谱分析仪、数字示波器等电子仪器是科研人员进行科学研究及试验的重要工具。考虑到科研人员在室外、尤其是野外，测量分析条件的不便，设计了一台低功耗、多用途的便携式智能仪器，它具有产生正弦和方波信号、最大4 通道信号采集、对采集的数据进行图形显示和频谱分析，以及可通过USB 接口与PC 机进行通讯的功能。
仪器基于ARM 嵌入式处理器来设计，逻辑上，采用硬件层、系统层、应用层三层次的设计方案，其中系统层和应用层构成仪器系统的软件部分。根据IEEE 的定义，嵌入式系统是“用于控制、监视或者辅助操作机器和设备的装置”。从广义上说，也指以应用为中心、以计算机技术为基础、软硬件可裁剪、适应应用系统且对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。嵌入式系统以嵌入式处理器为核心，如微控制器（MCU）、数字信号处理器（DSP）、片上系统（SOC）、可编程片上系统（SPOC）。ARM 是英国ARM 公司设计的通用32 位RISC 微处理器体系结构，目前，基于 ARM 的SOC 以微型化、低功耗、高性能的设计目标几乎占据了嵌入式处理器的半壁江山。
案。详细论述了仪器的硬件组成和设计，简要说明了移植μClinux 嵌入式操作系统的关键和对操作系统的扩展设计，最后以信号发生功能部分为例给出了信号发生器的设计方法。
关键字：嵌入式系统；ARM；μClinux；移植；信号发生
信号发生器、频谱分析仪、数字示波器等电子仪器是科研人员进行科学研究及试验的重要工具。考虑到科研人员在室外、尤其是野外，测量分析条件的不便，设计了一台低功耗、多用途的便携式智能仪器，它具有产生正弦和方波信号、最大4 通道信号采集、对采集的数据进行图形显示和频谱分析，以及可通过USB 接口与PC 机进行通讯的功能。
仪器基于ARM 嵌入式处理器来设计，逻辑上，采用硬件层、系统层、应用层三层次的设计方案，其中系统层和应用层构成仪器系统的软件部分。根据IEEE 的定义，嵌入式系统是“用于控制、监视或者辅助操作机器和设备的装置”。从广义上说，也指以应用为中心、以计算机技术为基础、软硬件可裁剪、适应应用系统且对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。嵌入式系统以嵌入式处理器为核心，如微控制器（MCU）、数字信号处理器（DSP）、片上系统（SOC）、可编程片上系统（SPOC）。ARM 是英国ARM 公司设计的通用32 位RISC 微处理器体系结构，目前，基于 ARM 的SOC 以微型化、低功耗、高性能的设计目标几乎占据了嵌入式处理器的半壁江山。
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