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基于ZedBoard开发板的Linux OS支持下的X射线高精度TDC系统的研究是以“X射线拼接探测时间测量电路的研制”课题为背景,选用ZedBoard开发板为硬件平台,在嵌入式Linux操作系统控制下,利用FPGA(Field-Programmable Gate Array现场可编程门阵列)技术设计的时间数字转换电路TDC(Time To Digital Convert)实现实时数据采集的功能,并将采集数据存放于Linux系统中的.txt文件中。本论文的硬件电路基础为Xilinx公司的Zynq-7000系列的ZedBoard开发板,此开发板的集成了 FPGA和ARM-9两种技术,ARM体系结构下的嵌入式Linux系统可以对利用FPGA技术实现的TDC硬件模块进行读写和控制。同时对前期基于Virtex5开发板高精度皮秒级TDC硬件电路进行修改,使其实现通过软件编程设计的TDC模块和ZedBoard开发板的硬件资源相统一,其中包括硬件延迟单元的重新设计,因不同开发板硬件全局时钟频率不同而对TDC及相关计数模块进行的修改,并增加了管道FIFO数据缓存模块,实现不同时钟域的数据传输。对AXI总线的TDC外设IP核进行设计,在ZedBoard开发板搭建起TDC和Cortex-A9核之间通信的硬件桥梁,并实现在软件控制下的裸机运行,通过Debug调试确保硬件系统设计的正确性。在VMware虚拟机下的Linux系统中搭建交叉编译环境,对Linux内核的编译剪裁,并进行根文件、设备树和BOOT.BIN文件的创建,完成在ZedBoard开发板上的嵌入式Linux系统移植。设计针对硬件系统的驱动程序,实现Linux内核对TDC设备的访问,同时设计Linux系统下的用户程序,最终实现对TDC的数据采集功能。本设计通过在嵌入式Linux系统下FPGA和ARM的协同工作,达到了对高精度数据采集的实时性、低功耗、高性能的目的,同时本文提出的设计方法,在智能工业控制、智能家居、军事、环境监测等领域,具有广泛的应用前景和实用价值。