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基于ARM的便携式近红外光谱仪测控电路设计

作　者: 张伟
导　师: 凌振宝
学　校: 吉林大学
专　业: 检测技术与自动化装置
关键词: ARM 嵌入式系统便携式近红外光谱仪
分类号: TP273
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
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内容摘要

传统的近红外光谱仪一般属于“大型精密仪器”,不适合野外现场操作。因此,便携式近红外光谱仪成为研究的热点。实验室于2003年研制出基于51单片机的近红外光谱仪PISA-II样机,其测控系统由上位机和下位机组成,这与便携式仪器存在一定差距。本文在分析近红外光谱仪PISA-II样机工作原理的基础上,针对其测控系统提出基于ARM S3C2410处理器的嵌入式测控方案;设计并研制了S3C2410外围接口电路,包括AD采样模块、步进电机驱动模块、LCD和触摸屏接口电路、USB接口电路、NAND Flash存储模块等;研究了ARM嵌入式系统硬件调试技术,完成了硬件电路的调试。实验表明基于ARM的嵌入式测控电路实现了系统控制、数据采集、数据存储和数据显示等功能。

全文目录

内容提要  4-7
第一章绪论  7-11
  1.1 课题来源及研究的意义  7-8
  1.2 国内外研究现状  8-9
  1.3 课题要求与研究内容  9-11
    1.3.1 测控系统要求  9-10
    1.3.2 研究内容  10-11
第二章近红外光谱仪工作原理及方案设计  11-17
  2.1 近红外光谱分析技术  11-13
  2.2 近红外光谱仪工作原理  13-14
  2.3 方案设计  14-17
第三章基于 ARM 的测控电路设计  17-32
  3.1 S3C2410 功能特点  17-18
  3.2 单元电路设计  18-32
    3.2.1 A/D 接口电路  18-20
    3.2.2 步进电机驱动电路  20-21
    3.2.3 LCD 和触摸屏接口电路  21-23
    3.2.4 USB 接口电路  23-24
    3.2.5 PS2 接口电路  24-25
    3.2.6 NAND Flash 接口电路  25-26
    3.2.7 串口电路  26-27
    3.2.8 电源电路  27-29
    3.2.9 复位电路  29-30
    3.2.10 JTAG 接口电路  30-32
第四章基于 ARM 的硬件调试技术  32-51
  4.1 集成开发环境  32-35
  4.2 寄存器设置  35-44
    4.2.1 Memory 寄存器设置  35-37
    4.2.2 NAND Flash 寄存器设置  37-39
    4.2.3 UART 寄存器设置  39-41
    4.2.4 中断寄存器设置  41-42
    4.2.5 IIC 寄存器设置  42-43
    4.2.6 SPI 寄存器设置  43-44
  4.3 命令脚本文件  44-46
  4.4 链接脚本文件  46-47
  4.5 ARM 启动过程  47-49
  4.6 ARM 重映射和MMU  49-51
    4.6.1 ARM 重映射  49
    4.6.2 内存管理单元MMU  49-51
第五章系统测试  51-63
  5.1 电源和晶振电路调试  51-52
  5.2 JTAG 和SDRAM 调试  52-53
  5.3 串口调试  53-54
  5.4 AD7715 测试  54-58
    5.4.1 测试环境和条件  54
    5.4.2 测试方法和步骤  54-56
    5.4.3 测试结果和分析  56-58
  5.5 NAND Flash 测试  58-60
    5.5.1 测试方法  58
    5.5.2 测试驱动程序  58-59
    5.5.3 测试结果  59-60
  5.6 IIC 接口测试  60-62
  5.7 其它模块调试  62-63
第六章全文总结  63-64
参考文献  64-66
摘要  66-68
Abstract  68-71
致谢  71

基于ARM的便携式近红外光谱仪测控电路设计

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