Xilinx FPGA的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)過程
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3．2 系統(tǒng)的軟件設計
智能無線電監(jiān)測管控系統(tǒng)的嵌入式軟件包括嵌入式操作系統(tǒng)和網絡應用程序。EDK集成了軟件平臺產生器、軟件編譯器和軟件調試等工具，因此，軟件設計也在EDK中進行。
嵌入式操作系統(tǒng)是嵌入式軟件技術的核心，介于嵌入式系統(tǒng)硬件和應用程序之間，負責調度并管理應用程序，完成對嵌入式系統(tǒng)硬件的控制和操作。嵌入式操作系統(tǒng)的選用主要考慮實時性、可靠性、功耗、可抑制性以及兼容性、軟件開發(fā)難易程度等因素，本文選擇Xilinx公司提供的實時操作系統(tǒng)Xilkernel來進行軟件開發(fā)。
嵌入式系統(tǒng)應用軟件主要是接收客戶端指令和發(fā)送數(shù)據(jù)給客戶端，通信方式為TCP／IP的網絡數(shù)據(jù)通信協(xié)議，網絡通信應用程序采用順序執(zhí)行的結構方式。為了能夠響應外圍設備的中斷請求，在程序中為多個外圍設備提供了相應的中斷服務程序。網絡應用程序軟件流程圖如圖4所示。本文引用地址：http://butianyuan.cn/article/148224.htm
3．3 實驗結果
系統(tǒng)使用ARONE接收機監(jiān)測無線電信號，中頻輸出為10．7 MHz，A／D采集卡將采集的數(shù)據(jù)送入FPGA中，FPGA處理后將數(shù)據(jù)通過網絡傳輸?shù)絇C機中，在PC機上開發(fā)網絡客戶端程序，對偵察的信號進行分析、記錄、存儲等操作。使用信號線將ARONE通信接收機輸出端與A／D轉換模塊相連，A／D轉換模塊使用美國模擬器件公司的A／D轉換器AD9460。在偵察接收機受控工作時，使用串口線將圖3所示硬件系統(tǒng)與ARONE通信接收機串口輸入相連；在偵察接收機自主工作和系統(tǒng)調試時，使用串口線將圖3所示硬件系統(tǒng)與PC機相連，在超級終端中觀看系統(tǒng)運行狀態(tài)。將信號源與ARONE通信接收機信號輸入端相連。將軟硬件聯(lián)合編譯生成的bit文件下載到FPGA開發(fā)板上，在PC機上使用系統(tǒng)監(jiān)測軟件進行監(jiān)測。圖5是中頻信號分析圖，可得到信號電平大小、頻率、帶寬等信息；圖6是頻段掃描的頻譜數(shù)據(jù)顯示，在選定的頻率范圍內循環(huán)掃描，得到所有信號的電平、頻率等信息。實驗結果表明；通過合理規(guī)劃FPGA資源和任務需要，在一塊FPGA中實現(xiàn)了信號處理、接口與控制、網絡數(shù)據(jù)傳輸?shù)娜蝿?，能夠很好地滿足實際工程需要。
結語
本文介紹了一種基于FPGA的嵌入式系統(tǒng)設計，利用此嵌入式系統(tǒng)實現(xiàn)了某智能無線電監(jiān)測管控系統(tǒng)信號的采集、處理、傳輸?shù)裙δ?。同時，基于FPGA IP核的設計，使各功能部件集中在FPGA芯片上，滿足了系統(tǒng)對體積、成本、功耗和靈活性的要求。
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