基于OMAP的双系统示波器软件设计与实现.doc

电子科技大学UNIVERSITY OF ELECTRONIC SCIENCE AND TECHNOLOGY OF CHINA硕士学位论文MASTER THESIS 论文题目基于OMAP的双系统示波器软件设计与实现学科专业测试计量技术及仪器201121070102学号作者姓名指导教师 陈奎黄建国 教授 分类号密级公开注 1UDC学位论文基于OMAP的双系统示波器软件设计与实现陈奎指导教师黄建国 教 授电子科技大学 成 都申请学位级别硕士学科专业测试计量技术及仪器提交论文日期 2014.05.20 论文答辩日期 2014.05.22学位授予单位和日期电子科技大学答辩委员会主席叶芃2014年 6月日评阅人曾浩叶芃注 1：注明国际十进分类法 UDC的类号。 OSCILLOSCOPE WITH DOUBLE SYSTEMSSOFTWARE DESIGN AND IMPLEMENTATIONBASED ON OMAPA Master Thesis Submitted toUniversity of Electronic Science and Technology of ChinaMajor: Measuring and Testing Technologies and InstrumentsAuthor:Chen KuiAdvisor:Prof. Huang Jianguo School: School of Automation Engineering 独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。作者签名：日期：年月日论文使用授权本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后应遵守此规定）作者签名：导师签名：日期：年月日 摘要摘要电子信息技术的发展，大力推动了测量领域内仪器仪表类市场的发展。作为电子测量仪器中最为普遍的一种仪器：示波器，更是发展迅速。数字存储示波器作为近些年电子技术发展的产物，以其功能丰富、高性能指标、优秀人机交互等特点，在测量领域被测试人员广泛使用。对于中低端数字示波器，普遍以 FPGA+DSP为核心架构，本课题设计在此架构的基础上进行更进一步的优化升级，采用 FPGA+DSP+ARM结构。在硬件上采用集成双核处理芯片：OMAP-L138，并且为了更好的发挥两种芯片的性能，在软件上采用 Linux+DSP/BIOS双系统设计。此种设计较传统架构有多种优势：首先释放了 DSP，使其可以发挥本身优点更加专注于数据处理；其次引入 ARM利用其专长实现控制逻辑；最后在双核的基础上运行双系统，提升外设管理能力和多任务调度响应能力。本课题以实际企业的产品研发为基础，通过多种创新性设计，最大程度的提升了该示波器产品在市场中的竞争力。本文基于 OMAP硬件平台，合理规划双核任务分工，通过对示波器系统的整体分析，分别完成了以下几点研究任务：1.搭建软件开发平台，为后续两端芯片应用程序开发提供良好的环境；2.通过了解芯片启动原理，给出实际项目中采用的启动模式实现，同时针对项目的特殊需求，创新性的实现了系统开机画面的实现；3.介绍 DSP/BIOS操作系统的工作原理与流程，并给出了项目中 DSP/BIOS应用程序的结构设计，然后针对课题中大数据量通信需求提出了两种通信接口的设计与使用，最后提出了 DSP端应用程序的优化方法并验证；4.完成了 Linux端根文件系统的制作，并且实现了双核间的通信设计，并对于双核调试困难的情况提出新的解决方案并加以实现。本项目创新性的采用新结构设计，经过实践开发验证，较以往结构具体较大的性能提升。无论在数据处理能力上，还是在人机交互上，以及支持外设模块数量方面，均有很大的提高，本课题对于示波器的发展和研究具有重要意义。关键字：数字示波器，OMAP-L138，双核通信，自启动，DSP/BIOSI ABSTRACTABSTRACTWith the development of electronic information technology, the development ofinstrument markets in the field of measuring and testing is vigorously promoted. Asone of commonly used measuring instrument: oscilloscope, is developing rapidly.Digital storage oscilloscope as a product of electronic technology evolution in recentyears, is widely used in the measurement fled, with the charateristics of rich functions,high performance and excellent human-computer interaction.For the low-end digital oscillocope, the core architecture generally is DSP+FPGA.Based on the traditional framework, this issue takes further optimized with using thearchitecture of DSP+FPGA+ARM. On the hardware level, this subject adopts integrateddual core processor: OMAP-L138, and in order to play better performance of the twocores, Linux and DSP/BIOS are used on the software level. This design has severaladvantages over traditional architecture: fisrtly the release of the DSP makes the DSPcan focus on data processing with its advantages; secondly the introduction of ARMmakes implement control better and simpler; finally the using of dual system enchancesthe ability of peripheral management and task scheduling. This issue on the basis of theactual product research and developmnet of enterprise, aim at promoting thecompetitivenss in the oscilloscope market through a varity of innovative design.Based on the OMAP hardware platform, this paper completed the follwing taskswith analyzing the oscilloscope system and dividing tasks for the the cores:1. Set up software development platform to provide a friendly environment forapplication development;2. Gives a practical project the implementation of boot mode by understading thechip inner principle, at the same time, realize the system boot screen in a new methodfor the special needs of the project;3. Introduces DSP/BIOS operating system processing, and gives the structuraldesign for the application, then puts foeward two kinds of communication interface inview of large amount of data communication, and finally provides some optimizationmethod for DSP side application;4. Complete the Linux root file system, and implements the dual-coreII ABSTRACTcommunication design, and puts forward a new solution for dual-core debugging.This project adopts new structure design, and get better performance than thepast.No matter on the data procesing capacity, human-computer interaction, as well asperipheral support, has greatly improved. Therefore this issue is of great significance forthe development and research of the oscilloscope.Keywords: digital oscilloscope, OMAP-L138, dual-core communication, self autoboot, DSP/BIOSIII 目录目录第一章前言 . 11.1本文研究背景 . 11.2示波器处理系统架构发展现状 . 21.3论文研究意义 . 31.4论文设计任务和整体框架 . 3第二章基于OMAP的双系统示波器总体设计 . 52.1硬件总体框架介绍 . 52.2软件开发环境和方案设计介绍 . 62.2.1系统软件总体方案 . 82.2.2 OMAP-L138芯片特点介绍. 102.2.3 OMAP-L138软件开发环境介绍.112.3本章小结 . 13第三章 OMAP-L138自启动设计与实现 . 143.1 OMAP-L138自启动原理概述. 143.1.1 RBL实现原理 . 173.1.2 UBL设计与实现 . 243.1.3 U-Boot启动与内核的引导 . 263.2开机启动画面设计与实现 . 283.3本章小结 . 32第四章 DSP/BIOS下的功能软件设计 . 334.1基于 DSP/BIOS的开发与设计. 334.1.1嵌入式实时操作系统 DSP/BIOS的原理介绍. 334.1.2基于 DSP/BIOS的应用设计. 354.2 DSP与 FPGA数据通信接口设计. 364.2.1 uPP通信接口原理及开发. 374.2.2 EMIF通信接口原理及开发. 394.3 Cache的使用与 DSP程序的优化. 434.4本章小结 . 49第五章基于Linux系统的设计与开发 . 505.1基于 NAND的文件系统设计. 50IV 目录5.1.1 UBIFS文件系统的介绍. 505.1.2 UBIFS根文件系统的制作与挂载. 515.2双核通信设计与实现 . 535.2.1 DSPLINK的原理与设计使用 . 535.2.2 CMEM的原理与设计使用. 595.3双系统间调试信息输出设计 . 605.4本章小结 . 62第六章系统功能验证 . 636.1系统自启动功能验证 . 636.2根文件系统启动验证 . 646.3程序优化结果验证 . 66第七章课题结论与展望 . 697.1课题结论 . 697.2未来研究展望 . 69致谢 . 71参考文献 . 72攻硕期间取得的研究成果 . 74附录 . 75V 第一章前言第一章前言1.1本文研究背景示波器，顾名思义是一种以显示波形为目的的仪表仪器，是一种把自然界电子信号变成可视化图形、图像的仪器1。示波器作为电子测试中最为常见的仪器，日前已经进入生产生活的各个领域。半导体、计算机、通信和航空航天等，大部分电子领域的设计和测试从业人员，都在进行日益复杂的电子电路系统设计，示波器已经成为这些设计研发人员对其设计进行测量与调试的最主要工具，进而也迫使示波器进行飞跃的技术革新与发展。由于当今电子系统设计不断的走向精细与微观，设计研发人员需要大量捕获电子信号细节，来对设计进行纠错和完善，因此更丰富的功能选择和更佳的信号可视性愈显重要。早期示波器以模拟示波器为主，但是受限于其组成结构，存在着一些不可避免的缺陷，如信号带宽过窄；不能存储信号波形；不能观察单次信号；不能提供精确参数测量等等2。因此在电子技术发展的今天，模拟示波器早已无法满足研研发和测试人员的需求，此时数字存储示波器登上科技发展的舞台。数字存储示波器通过A/D转换器量化模拟输入信号，将其转换成处理器可以处理的数字信号，处理器处理量化之后的数据以获得波形信息并显示。较先前早期的模拟示波器，数字存储示波器有着一系列的优势与优点。高带宽，可以达到 65GHz甚至更高；丰富的触发功能，方便对异常信号进行定位；大容量波形存储功能，便于记录和保存信号信息；强大数据分析处理能力，帮助获得信号物理信息。目前国内中低端示波器市场中，数字存储示波器普遍采用 DSP+FPGA结构设计。该架构以 DSP作为为整个示波器系统的控制和处理核心，正随着示波器各项指标的升高和需求的增多制约性越来越严重。数据量的增大、外设管理的增多、人机交互的复杂化与多样化等都让单 DSP处理架构的局限性不断的凸显出来。DSP作为专为数据处理而设计的芯片3，在控制领域和用户界面方向确有着效率率低下的特点，因此单 DSP的设计存在着一定的限制。 TI公司设计的基于DSP+ARM双核处理芯片，正适应了上述情况的需求，弥补了当前的不足。OMAP-L138的双核设计，应用于数字示波器中可以充分的发挥 DSP的数据处理能力和 ARM的控制能力。在双核基础上采用双系统：Linux+DSP/BIOS，不仅提升了数据处理子系统的响应速度，而且还丰富了控制子系统的外设管理种类，对于提升示波器性能和增强人机交互感官有重大的作用。综上所述，在 OMAP硬件平台上，完成双系统软件平台的搭建和双系统之间通信技术的实现，以及双系统1 电子科技大学硕士学位论文中部分系统功能的完善为本课题的研究重点。1.2示波器处理系统架构发展现状随着电子信息技术的飞跃性发展，电信号的观测是实际应用开发中不可或缺的一部分，因而示波器已然成为相关电子电路开发工程师的必备仪器之一。近些年来，电子电路技术的突破与发展让原本不平静的示波器市场变得更加暗流涌动。作为电子测试仪器中使用最为普遍的一中，示波器产品市场存在着异常的激烈的竞争，国内外产品差异显著。在数字示波器发展初期，受限于微电子技术，早期各厂家只能采用性能较低的单片机作为处理器并搭配模拟器件，提供了功能较为简单，性能低下的示波器产品。而后随着电子技术的发展，处理器芯片性能不断提升，处理器架构也多种多样，示波器处理结构也具有更多的搭配与选择。在泰克与安捷伦的高端示波器中，均采用了基于PC结构设计并搭载Windows操作系统，如安捷伦的DSAX90004系列。高性能的 PC级中央处理器大大提升了示波器数据处理能力，丰富了示波器的外设模块。但是由于价格因素、功耗因素等影响，这种设计在中低端示波器中很少采用。在中低端领域，示波器依然多半采用的是低成本的处理方案，硬件上普遍使用单 DSP加 FPGA或者单 ARM加 FPGA，在软件层次上普遍采用裸机编程，即不使用任何操作系统。查阅泰克、力科等公司的中低端示波器产品可以明显的看出这一点。国内示波器研发由于受到各种限制因素，如芯片技术，使得国内厂商的示波器主要集中在中低端市场。国内示波器领域发展较好的公司有普源精电公司、优利德公司以及江苏绿杨公司；在科研机构中，电子科技大学和中电四十一所均有较强的研发实力。国内示波器厂商以较高的性价比紧紧的把握着国内的示波器的中低端市场。在上述公司和研究机构中，示波器硬件结构上与国外一样，采用单DSP或者 ARM加 FPGA设计；软件层次上，除了中电四十一所在示波器中使用WinCE操作系统外，其他所有产品均未采用任何其他嵌入式系统或 PC系统，这也正符合了上文提到的观点。通过上述说明可以知道，就总体中、低端示波器市场而言，操作系统的使用是极为少见的。这样就导致了中、低端示波器在接口扩展、网络通信等方面存在着一定的缺陷，降低了用户使用的友好度或者便捷性。正是在这样的环境下，对基于系统的示波器研究更具有重要的现实意义。2 第一章前言1.3论文研究意义随着当前电子系统的测试环境愈发的复杂多变，测试人员对于测量结果的要求越发的严格，对于测试参数的种类提出更多的需求，对于仪器与人的交互友好性越来越重视，这就给示波器的发展方向提出了更高的要求。测试从业人员的要求给示波器的研发方向指出了新的道路，一方面是要满足大数据量带来的数据处理要求，一方面是提升人与机器之间的交流便捷性和舒适度。为了解决这类问题，作为示波器的重要一部分：中央处理系统，则成为示波器技术发展的一研究重点。现在国内主流示波器厂商生成的数字示波器，均使用的是传统软、硬件架构。裸机下无论是单独 DSP还是 ARM，都不能很好的完成上述的需求。硬件层面上单个 DSP芯片虽然让示波器系统具有了较高的数据处理能力，但是缺陷在无法较好的实现复杂的系统控制要求；单个 ARM芯片虽然让系统控制能力大大增强，但是在应对复杂数字运算上却有着明显的不足；独立的 ARM芯片与独立的 DSP芯片相搭配则会导致双方数据通信实现复杂、数据不易同步等缺陷。软件层面上，采用 Linux与 DSP/BIOS嵌入式操作系统5较单纯裸机具有显著的优点，开源的的 Linux能够给示波器系统带来更丰富的驱动支持、更简单的网络应用开发、更多的系统级服务等；嵌入式是操作系统 DSP/BIOS能够为整个系统带来更快的响应速度、更好满足复杂的算法设计以及更方便的通信接口。所以选择 OMAP-L138，这种集成 ARM+DSP双核的芯片平台，并基于此采用 Linux+DSP/BIOS双系统设计，对于在数字示波器中的研究就尤为有意义。本项目研发，以实际企业产品研发为目的，为了最大程度的提升企业产品的市场竞争力。这种设计较传统的设计模式，在没有大幅度增加系统成本的条件下，提升了示波器的性能，提升了企业产品的市场竞争力，对当前企业在中低端示波器市场有非常重要的意义。当然作为首次采用该设计应用于实际项目中，该框架还存在着一定的潜在风险，例如当双核同时处理大数据量任务时，可能导致内存因负载过大而引起模块工作不正常，亦或者双核对于外设访问需要严格控制以避免访问冲突等。但是就整体而言，双核的使用还是利大于弊的，存在的问题也将是今后项目优化或者产品升级研究的方向。1.4论文设计任务和整体框架本课题以数字示波器为研发目标，实现任务集中在双系统间的关键技术研究和基于 OMAP硬件的软件平台搭建。其中主要包含以下几个方面：首先，完成基于 OMAP硬件平台的自启动设计；其次，完成基于 DSP/BIOS操作系统的原理研究和应用程序框架设计；最后完成基于 Linux系统的文件系统设计以及与3 电子科技大学硕士学位论文DSP/BIOS系统的双边通信设计。论文的整体框架如下：第一章：叙述了本论文课题的研究背景和研究意义，同时介绍了目前示波器国内外的发展现状。第二章：首先给出了本课题示波器项目总体硬件框架，而后详细给出了课题软件设计结构框图，为引出后面章节做出铺垫，与此同时简单说明了软件开发环境和 OMAP-L138芯片平台。第三章：该章仔细介绍了 OMAP-L138的启动原理，并根据项目要求设计其启动模式。通过实现不同启动模式的功能，完成示波器系统自启动的软件设计，并为开发 Flash的烧写工具编写提供原理和程序支持。同时针对双核启动模式较为缓慢的情况，提出新的系统启动画面设计方式并编码实现。第四章：运行在 DSP端的 DSP/BIOS系统应用程序主要用于完成示波器数据采集、处理功能以及显存数据的收发工作。在本章中给出了 DSP端应用程序的设计结构与说明，并对 DSP与 FPGA之间的大数据传输采用的接口设计进行了详细的阐述。为了提升系统的运行性能，本章还给出了 DSP程序常用的优化方法。第五章：在完成 Linux系统搭建的情况下，根据示波器设计需求制作文件系统。本章中着重说明了 Linux操作系统和 DSP/BIOS操作系统在应用层的通信原理，并根据软件需要给出了项目开发中使用实例。在对待双核调试过程中，无法输出调试信息的情况，提出了新的解决方案并加以实现。第六、七章：总结课题研究成果并加以验证，给出成果验证附图，对课题研究过程中遇到的不足之处给出改进的意见，并对论文研究方向进行了展望。4 第二章基于 OMAP的双系统示波器总体设计第二章基于 OMAP的双系统示波器总体设计本课题示波器采用 ADC+FPGA+CPU框架结构，实现信号的采样、采集、处理以及显示的全过程。本章主要介绍基于 OMAP-L138的数字存储示波器的总体设计：硬件框架简单介绍了示波器硬件电路模块的主要组成，包括主体芯片型号、硬件结构的设计；软件框架则说明了双系统下软件结构及设计流程，同时对软件开发过程中相关的开发环境做了简要的叙述。2.1硬件总体框架介绍本课题设计的数字示波器基本指标包括：4个物理信号输入通道，每个通道最高 4Gsa/s采样率，模拟带宽 500MHz，128MB波形存储深度。硬件方面采用两组共 4片最大采样率为 2Gsa/s的 ADC，每两片拼合可实现最高 4Gsa/s信号采样速率。两片 Xlinx-S6 FPGA实现 ADC数据的采集、抽值以及存储等功能。两片1Gb DDR2内存颗粒可实现单通道下最大 128MB存储深度。一片 Xlinx-V6 FPGA可实现高达 200kwfm/s三维波形映射以及 24fps的液晶刷新速率。一片 XlinxS3FPGA实现 OMAP-L138到 V6的接口电平转换以及部分通道硬件控制。OMAP-L138作为中央处理器实现了用户界面绘制、外设管理和采集数据等所有控制与处理功能。OMAP-L138外部挂载多种外设，可以完成数据的存储、网络通信以及 USB设备访问等多种功能。DDR2SDRAMFPGA_0FPGA_2FPGA_3USBEMACADC_0数据采集数据存储硬件抽值触发系统信号调理通道OMAP-L138DDR2三维映射电平转换ADC_1ADC_2外设控制界面绘制数据处理波形绘制键盘FPGA_1界面显示通道控制JTAG数据采集数据存储硬件抽值ADC_3触发系统NANDE2PROMDDR2LCD信号线控制信号线数据、地址线图 2-1硬件系统总体结构框图本课题示波器硬件电路主板采用一体化设计，最大程度的保证了信号传输的5 电子科技大学硕士学位论文完整性以及高速数据传输的正确性。硬件主板内又采取分块设计，减少模块间的相互干扰。硬件主板主要包含：信号调理模块，数据采集模块，数据处理显示模块以及电源模块四个主体模块。电源模块将输入 12伏电压转换成系统所需各种不同电压值，独立的电源模块为系统的稳定运行提供了有力的保障。信号调理模块将输入模拟信号通过一定的模拟处理，产生合理有效的模拟信号供给 ADC做信号采样处理。ADC生成的数据经后级 FPGA-S6读取，即可得到信号采样数据，此时可以对数据进行抽值或者存储等操作。采样数据被后级 FPGA-V6获取以实现三维波形映射的操作，以及被 OMAP-L138获取以实现软件波形的绘制以及波形参数信息的计算或有效信息的存储等。当 OMAP-L138完成对信号波形参数的计算及处理，并且用户界面绘制完成后6，OMAP-L138则将用户界面数据经 uPP接口传递给 FPGA-V6，实现硬件波波形和用户界面的拼合操作，最终实现液晶显示。虽然 OMAP-L138芯片本身带有 LCD控制模块，但是考虑到波形捕获率和液晶刷新速率等因素，并没有将 LCD直接连接至 OMAP-L138，而是将液晶挂载在 FPGA-V6。此举最大程度的减少了OMAP-L138的数据吞吐量和内存读写压力，提升了波形捕获速率和液晶刷新速率，保证了软件系统运行的流畅。2.2软件开发环境和方案设计介绍课题采用 OMAP-L138双核（ARM+DSP）芯片作为主控制处理器，实现了示波器的数据处理、显示及外设管理的等功能7。系统的正常运行，离不开存储储空间的合理设计。优秀的规划既可以满足系统运行的需要，又能够增加系统运行的速度，因此适当的合理的规划存储空间，是非常有必要的。OMAP-L138地址空间采用 32位地址统一编址，实现 04GB的可寻址范围。芯片外部采用的内存是 1Gb大小的 DDR2，挂载在芯片 0xC000 0000 0xC700 000地址区间。外部使用的非易失存储器为 1Gb的 Nand Flash作为程序存储介质。对于 Flash规划区域使用，需要在烧写阶段严格执行，否则将出现系统无法启动的情况。下面从表2-1中详细列举出各项存储区域规划。6 第二章基于 OMAP的双系统示波器总体设计表 2-1：系统存储空间分配表片内存储区片内地址空间0xFFFF 0000 0xFFFF 1FFF0xFFFD 0000 0xFFFD FFFF0xC000 0000 0xC7FF FFFFARM本地 RAMARM本地 ROM外部 SDRAM，两个系统共同使用60MB4MB0xC000 00000xC3BF FFFFLinux使用 60MB作为系统运行内存，接着 4MB作为双核心共享内存，最后64MB供 DSP/BIOS系统使用。0xC3C0 00000xC3FF FFFF0xC400 00000xC6FF FFFF64MB0x8000 0000 0x8001 FFFF0x11F0 0000 0x11F0 7FFF0x11E0 0000 0x11E0 7FFF0x1180 0000 0x1183 FFFF双核共享 RAMDSP内部 L1D RAMDSP内部 L1P RAMDSP内部 L2 RAM128kB0x1180 00000x1182 FFFF前 128kB用作 Cache，后 128kB做 DSP128kB 0x1182 00000x1183 FFFF运行内存使用。片外存储区异步存储区（NAND Flash）Sector 0U-Boot参数信息Sector 1UBL（128kB）Sector 2 Sector 3Sector 5 Sector 6Sector 10 Sector 15Sector 16 Sector 47Sector 48 Sector 1024U-Boot (256kB)开机画面实现程序（256kB）开机画面图片（512kB）Linux内核（4MB）文件系统由表 2-1可知，分配给 Linux系统运行内存为 60MB，在实际测试过程中，系统空闲状态内存使用为 34MB，运行 Qt程序后，系统最大内存使用为 50MB，所以，该分配完全可以满足 ARM系统运行的需求。由于 ARM端的内部 RAM由操作系统统一管理，本课题设计未对其做出修改，使用默认配置。在 DSP端，为了能够最大程度的提高数据处理的速率，实现 DSP和内存之间的大数据量交换，设计中将全部 L1D、全部 L1P及部分 L2作为运行缓存，部分 L2和全部共享 RAM作为临时数据区，存放高频使用的数据和变量。经实际使用测试，这种分配可以明显的提升数据访问处理的效率。共享 SDRAM用来做显示存储区，可以实现Linux和 DSP/BIOS两个系统对其的双端读写访问，且采用 PingPong设计，即双显存区设计，以提升显存更新速率。需要说明的是共享数据区必须单独隔离开来，它不属于两个系统中的任何一个，对于它的规划使用需要搭配相应的软件模块来实现，具体信息将在后文做详细的说明。以上 Flash规划一旦定义完成则不可更改，否则需要修改相应的代码。7 电子科技大学硕士学位论文2.2.1系统软件总体方案本设计以 ARM+DSP双核为硬件平台基础，采用运行 Linux+DSP/BIOS双系统设计，最大程度的利用了芯片的双核特性，发挥了芯片的性能。 ARM端运行嵌入式 Linux操作系统，内核版本为 2.6.33rc，利用 Linux的开源优势，大大简化外设的管理和网络通信的实现，包括 Flash、EEPROM、键盘、LAN、USB等。DSP端运行 TI公司提供的嵌入式实时操作系统 DSP/BIOS，系统版本为 5.41，为DSP/BIOS版本中最新的一个版本，一个实时抢占操作系统，为示波器的实时数据处理，提供了有利的保证。在了解示波器总体内存分配之后，下面介绍示波器软件设计过程中，主要实现的各种功能方案和流程：u OMAP-L138的自启动流程。NAND(UBL)EMIFOMAP-L138 ROM(RBL)读取UBL并复制到ARM端片内RAM(AIM)AIM(UBL)初始化PLL，PSC，DDR，UART，EMIF等从NAND读取U-Boot并复制到DDRU-Boot复制内核至DDR并启动内核DDR(Linux内核)DDR(U-Boot)图 2-2系统启动流程示意图如上图所示，OMAP-L138芯片为 ARM优先启动设计，采用三级启动模式设置，依次为 RBL（ROM-BootLoaed）、UBL（USR-BootLoard）