基于ARM的通信电台系统时钟同步单元设计与实现

来源 :北京交通大学 | 被引量 : 2次 | 上传用户:einsun222
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在通信电台系统中,时钟同步单元是电台电台收发信机中的组成部分,完成系统所需时钟的产生与分发等功能。公司原时钟同步单元板卡在硬件方面,所使用的主处理器PowerPC外围接口少,因此需要大量外围扩展电路,增加了设计复杂性;在软件方面,由于采用定制的VxWorks的版权与不开源问题,应用程序开发复杂、可移植性差。为了解决开发中遇到的上述问题,论文在分析时钟同步单元板卡功能需求的基础上,重新选择了主处理器、操作系统和设计编写了驱动程序。主处理器选择的是IMX25处理器,该处理器是基于ARM926EJS核心芯片的高性能ARM处理器,具有400MHz的主频和丰富的外围接口。使用其作为主处理器可以简化外围电路设计,缩短硬件开发周期。操作系统选择了嵌入式Linux系统。该系统稳定性高、内核精悍,运行所需资源较少,而且网络功能强大,非常适合于嵌入式系统的应用。在此基础上,论文遵循基于ARM的嵌入式系统设计的一般流程,重新设计并实现了时钟同步板卡单元。论文主要完成的工作包括以下内容:(1)深入研究了嵌入式系统的组成,嵌入式微处理器ARM,嵌入式Linux操作系统的相关知识,选择并使用飞思卡尔公司32位精简指令集架构的嵌入式微处理器iMX25来搭建系统硬件平台,使用嵌入式Linux操作系统来进行作为主控制系统运行板卡。(2)分析以往通信电台板卡单元的设计,根据实际应用需求,设计板卡总体方案。(3)参考以往通信电台相关板卡硬件设计,包括各个硬件芯片手册的研读、电路图设计、元器件选型、信号完整性仿真等完成单板硬件板卡调试。(4)分析了ARM处理器开发的流程,研究了ARM处理器模式、寄存器、指令系统;(5)分析研究后选择合适的Bootloader、适当的嵌入式Linux系统内核版本、文件系统和基于该系统的板卡个器件的驱动。(6)完成了基于iMX25芯片的U-boot移植、嵌入式系统内核裁剪和移植、文件系统的构建、驱动程序的开发和板卡调试,为板卡的高层应用程序调试做好准备。
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