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1、吉林工程技术师范学院 信息工程学院 嵌入式系统设计嵌入式系统设计 课程设计报告课程设计报告题题 目：目： 基于基于 MATLABMATLAB 的数字基带调制的数字基带调制 专专 业：业： 电电 子子 信信 息息 工工 程程 班班 级：级： 电电 信信 10411041 姓姓 名：名： 学学 号：号： 指导教师：指导教师： 时时 间：间： 2013/12/162013/12/162013/12/272013/12/27 目 录第一章 绪论 .11-1 通信的发展历史简介 .11-2 通信技术的发展现状和趋势 .1第二章 基带信号仿真波形 .32-1 单极性非归零码 .32-2 单极性归零码.42
2、-3 双极性非归零码.42-4 双极性归零码.5第三章 2ASK、2FSK 和 2PSK 原理.63-1 二进制振幅键控（2ASK）原理.63-2 二进制频移键控（2FSK）原理.93-3 二进制相移键控（2PSK）原理.11第四章 调制与解调仿真 .154-1 2ASK 的调制和解调仿真.154-2 2FSK 的调制和解调仿真.184-3 2ASK 的调制和解调仿真.20第五章 课程设计总结 .23参考资料： .24附录：基带信号仿真波形 .26吉林工程技术师范学院毕业论文第一章第一章 绪论绪论1.11.1 嵌入式系统嵌入式系统一般指非 PC 系统，有计算机功能但又不能称之为计算机的设备或器
3、材。它是以应用为中心，软硬件可裁减的，适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗等综合性严格要求的专用计算机系统。简单地说，嵌入式系统集系统的应用软件与硬件于一体，类似于 PC 中 BIOS 的工作方式，具有软件代码小、高度自动化、响应速度快等特点，特别适合于要求实时和多任务的体系。嵌入式系统主要由嵌入式处理器、相关支撑硬件、嵌入式操作系统及应用软件系统等组成，它是可独立工作的“器件” 。嵌入式系统几乎包括了生活中的所有电器设备，如掌上 PDA 、移动计算设备、电视机顶盒、手机上网、数字电视、多媒体、汽车、微波炉、数字相机、家庭自动化系统、电梯、空调、安全系统、自动售货机、蜂窝式电话、消费电
4、子设备、工业自动化仪表与医疗仪器等。嵌入式系统的硬件部分，包括处理器/微处理器、存储器及外设器件和 I/O 端口、图形控制器等。嵌入式系统有别于一般的计算机处理系统，它不具备像硬盘那样大容量的存储介质，而大多使用 EPROM、EEPROM 或闪存(Flash Memory)作为存储介质。软件部分包括操作系统软件(要求实时和多任务操作)和应用程序编程。应用程序控制着系统的运作和行为；而操作系统控制着应用程序编程与硬件的交互作用。其的核心是嵌入式微处理器。吉林工程技术师范学院毕业论文1.21.2 嵌入式处理器嵌入式处理器嵌入式系统的核心是嵌入式微处理器。嵌入式处理器一般就具备以下 4 个特点：（1
5、）对实时多任务有很强的支持能力，能完成多任务并且有较短的中断响应时间，从而使内部的代码和实时操作系统的执行时间减少到最低限度。（2）具有功能很强的存储区保护功能。这是由于嵌入式系统的软件结构已模块化，而为了避免在软件模块之间出现错误的交叉作用，需要设计强大的存储区保护功能，同时也有利于软件诊断。（3）可扩展的处理器结构，以能最迅速地开展出满足应用的最高性能的嵌入式微处理器。（4）嵌入式微处理器必须功耗很低，尤其是用于便携式的无线及移动的计算和通信设备中靠电池供电的嵌入式系统更是如此，如需要功耗只有mW 甚至 W 级。1.31.3 ARMARM 微处理器简介微处理器简介ARM（Advanced
6、RISC Machines） ，既可以认为是一个公司的名字，也可以认为是对一类微处理器的通称，还可以认为是一种技术的名字。1991 年 ARM 公司成立于英国剑桥，主要出售芯片设计技术的授权。目前，采用ARM 技术知识产权（IP）核的微处理器，即我们通常所说的 ARM 微处理器，已遍及工业控制、消费类电子产品、通信系统、网络系统、无线系统等各类产品市场，基于 ARM 技术的微处理器应用约占据了 32 位 RISC 微处理器 75以上的市场份额，ARM 技术正在逐步渗入到我们生活的各个方面。ARM 公司是专门从事基于 RISC 技术芯片设计开发的公司，作为知识产吉林工程技术师范学院毕业论文权供应
7、商，本身不直接从事芯片生产，靠转让设计许可由合作公司生产各具特色的芯片，世界各大半导体生产商从 ARM 公司购买其设计的 ARM 微处理器核，根据各自不同的应用领域，加入适当的外围电路，从而形成自己的 ARM 微处理器芯片进入市场。目前，全世界有几十家大的半导体公司都使用 ARM 公司的授权，因此既使得 ARM 技术获得更多的第三方工具、制造、软件的支持，又使整个系统成本降低，使产品更容易进入市场被消费者所接受，更具有竞争力。1.41.4 电子黑板的概念电子黑板的概念电子黑板是教师进行课堂辅助教学的场所，是对传统黑板的一个延伸和补充。传统的黑板是以黑板为场所，通过使用板书、挂图、标记等教学元素
8、引导学生的学习。电子黑板提可以对标准的针对课程而设计的教学素材进行快速地组织，摆放到电子黑板上，达到课件知识的呈现，并可以对这些素材根据教学的需要进行进一步的调整、标记等，增强与学生交互学习的效果，借助背景、音乐、时钟营造良好的教学场景和氛围。吉林工程技术师范学院毕业论文第二章第二章 系统开发环境系统开发环境2.12.1 ADS1.2ADS1.2 软件软件ARM ADS 全称为 ARM Developer Suite，是 ARM 公司推出的新一代 ARM集成开发工具。现在 ADS 的最新版本是 1.2,它取代了早期的 ADS1.1 和ADS1.0。它除了可以安装在 WindowsNT4, Wi
9、ndows98 和 Windows95 操作系统下,还支持 Windows XP 和 Windows Me 操作系统。ADS 由命令行开发工具,ARM 时实库,GUI 开发环境(Code Warrior 和 AXD),实用程序和支持软件组成。现在重点介绍 GUI 开发环境(Code Warrior 和AXD)。CodeWarrior for ARM 是一套完整的集成开发工具,充分发挥了 ARM RISC 的优势,使产品开发人员能够很好的应用尖端的片上系统技术。该工具是专 为基于 ARM RISC 的处理器而设计的，这可加速并简化嵌入式开发过程中的 每一个环节,便得开发人员只需要通过一个集成软件
10、开发环境就能研制出 ARM 产品,在整个开发周期中,开发人员无霜离开 Code Warrior 开发环境,因 此节省了在操做工具上花的时间,使得开发人员有更多的精力投入到代码编 写上来。2.2 JTAG 仿真器介绍仿真器介绍JTAG,英文名为 Joint Test Action Group，即为联合测试行动组，它是一种边界扫描标准，由于集成电路的集成度不断提高，芯片的引脚不断增加，常规的在线仿真方式已经不能满足需要，而 JTAG 只需要 5 根引脚就可以实现在线仿真的功能，该标准被批准为 IEEE-1149.1 标准，它不但能测试各种集成电路芯片，也能测试芯片内各类宏单元，还能测试相应的印刷电
11、路板。而且 JTAG 仿真器比较便宜，连接比较方便，通过现有的 JTAG 边界扫描口吉林工程技术师范学院毕业论文与 ARM CPU 核通信，属于完全非插入式 ( 即不使用片上资源 ) 调试，它无需目标存储器，不占用目标系统的任何端口，而这些是驻留监控软件所必需的。另外，由于 JTAG 调试的目标程序是在目标板上执行，仿真更接近于目标硬件，因此，许多接口问题，如高频操作限制、 AC 和 DC 参数不匹配，电线长度的限制等被最小化了。使用集成开发环境配合 JTAG 仿真器进行开发是目前采用最多的一种调试方式。我们采用的 JTAG 电路如图 2-7 所示。在图中，JTAG 接口 U8 上的信号nTR
12、ST 连接到 S3C2410A 芯片的 TRST 引脚，达到控制 S3C2410A 内部 JTAG 接口电路复位的目的。根据 S3C2410A 数据手册中说明，Ntrst、TDI、TMS 和TCK 引脚上需要连接一个 10K的上拉电阻。12 34 56 78 910 1112 1314 1516 1718 1920U8JTAG4.7KR2210KR1610K1 2 3 4 5 6 7 816 15 14 13 12 11 10 9RP3VDD33J1-PortnTRST TDI TMS TCKnTRST TDI TMS TCKTDOnTRSTVDD33VDD33VDD33RTCK图 2-1 JTAG 的电路图2.3JTAG2.3JTAG 仿真器设置仿真器设置首先点击桌面图标如图 2-8 所示.然后将会弹出如图 2-9 对话框,吉林工程技术师范学院毕业论文图图 2-82-8 JTAGJTAG 快捷连接图快捷连接图图图 2-92-9 H-JTAGH-JTAG 图图如果此时没有连接好实验箱与仿真器,点击检查标志时,将会弹出如图2-10 所示对话框,如果连接无误,将会弹出如图 2-11 对话框,表明连接到的处理器的内核及型号.图图 2-102-10 H-JTAGH-JTAG 错误提示框错误提示框吉林工程技术师范学院毕业论文图
