基于ZYNQ的便携式显控终端设计与实现

乔雪原

(中国电子科技集团公司第十研究所，四川 成都 610036)

0 引 言

显控终端是各种模拟测试、监视控制设备的重要组成部分。针对实验室和外场不同环境使用的灵活性和实时性需求，显控终端的便携小型化具有明确的实用价值。

当前出现了大量基于ZYNQ处理器的应用开发研究。徐磊详细叙述了基于ZYNQ处理器的硬件设计和软件设计，采用了Linaro提供的Ubuntu桌面文件系统[1]。王树青详细阐述了基于Petalinux开发工具的系统移植和部署方法[2]。褚亭强详细阐述了基于ZYNQ处理器的高清多媒体接口(HDMI)显示器实现，以及Linux操作系统的交叉编译和系统设备树的方法[3]。刘桦杰详细阐述了基于ZYNQ处理器的USB接口设计和QT库的移植[4]。这些研究各有侧重，但均没有解决系统可维护性和通用性问题，比如文件系统移植后无法实现动态裁剪和配置，软件开发部署需要经过复杂的交叉编译等；同时大部分研究基于开发板完成，未考虑实际工程应用场景的需求。

本文提出的显控终端实现方案采用基于Ubuntu核心的文件系统，解决了系统维护问题，同时采用触摸屏引入虚拟操作界面，实现了设备控制的无物理按键化，降低了设备故障率，解决了设备通用性问题。

1 系统组成

从功能实现上，ZYNQ系列芯片可分为Processing System(PS)部分和Programming Logic(PL)部分。PS是基于ARM处理器的处理系统，除了处理单元所包含的定时器、中断控制器和DMA控制器外，还包括双倍速率(DDR)存储器接口、MIO接口以及与PL通信的高速AXI总线接口等；PL则包含有丰富的逻辑资源，如块随机存取存储器(BRAM)、数字信号处理(DSP)模块、外围组件快速互联(PCIE)模块等。……