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關(guān)鍵詞：脈沖測(cè)量；8098單片機(jī)；高速輸入/輸出通道(HSI/HSO )
1測(cè)量原理
8098單片機(jī)具有性能十分優(yōu)良的高速輸入輸出通道，HSO0～HSO5為高速輸出通道，能產(chǎn) 生輸出寬度與周期均可調(diào)的脈沖波(PWM)。HSI0～HSI3為高速輸入通道，CPU通過(guò)它們可 以同時(shí)接受來(lái)自外部的4個(gè)脈沖信號(hào)，并且隨時(shí)記錄脈沖信號(hào)中的高、低電平出現(xiàn)的時(shí)間， 非常適用于對(duì)脈沖參數(shù)的檢測(cè)。
以高速輸入通道HSI為例，HSI部件有自己的中斷功能，當(dāng)控制寄存器IOC1，7=1時(shí)，F(xiàn) IFO存儲(chǔ)區(qū)裝滿事件后發(fā)出中斷請(qǐng)求，如果IOC1，7=0，則保持寄存器在裝入事件后發(fā) 出中斷請(qǐng)求，兩種原因引起的中斷請(qǐng)求可通過(guò)查詢狀態(tài)寄存器IOS1而鑒別：如果FIFO 存儲(chǔ)區(qū)滿時(shí)，IOS1，6=1，反之，IOS1，6=0；如果保持寄存器內(nèi)有值時(shí)，IOS 1，7=1，反之，IOS1，7=0。同時(shí)，HSI0也有自己的中斷，只要HSI0引腳 上有事件發(fā)生，便可以提出中斷請(qǐng)求。HSI有方式寄存器HSIMODE、狀態(tài)寄存器HSI STATUS和時(shí)間寄存器HSITIME。HSI的方式寄存器HSIMODE可以 規(guī)定每個(gè)通道的四種工作方式如下：
�、俜绞�0：每8次正跳變后即觸發(fā)； ②方式1：每次正跳變時(shí)即觸發(fā)； ③方式2：每次負(fù)跳變時(shí)即觸發(fā)； ④方式3：每次跳變(正或負(fù))時(shí)即觸發(fā)。
跳變檢測(cè)器按HSIMODE寄存器規(guī)定的工作方式對(duì)HSI0～HSI3共4個(gè)通道的輸入 信號(hào)進(jìn)行監(jiān)視與檢測(cè)，并將有關(guān)引腳電平狀態(tài)的檢測(cè)結(jié)果送狀態(tài)寄存器HSISTATUS ，同時(shí)還將有關(guān)事件是否發(fā)生的信息送入FIFO單元。時(shí)間寄存器HSITIME的內(nèi)容為 事件發(fā)生時(shí)記錄下來(lái)的定時(shí)器T1的當(dāng)前值。
1.1硬件電路
圖1是由8098單片機(jī)組成的脈沖測(cè)量?jī)x的電路原理圖。脈沖測(cè)量的結(jié)果由8個(gè)數(shù)碼管顯示，左 邊4個(gè)用于脈沖寬度(μs)的顯示，右邊4個(gè)用于脈沖周期(μs)的顯示。
顯示電路由數(shù)碼管(CS5137T)、數(shù)據(jù)鎖存器(74LS273)、譯碼器(74LS138)和驅(qū)動(dòng)電路(74LS48 )等組成。
脈沖測(cè)量?jī)x的輸入端，即單片機(jī)的HSI0引腳與脈沖信號(hào)發(fā)生器的輸出端(Vout)連接 ，單片機(jī)的Vss與脈沖信號(hào)發(fā)生器的GND相連。
1.2軟件設(shè)計(jì)
整個(gè)軟件由兩大部分組成：主程序和HSI位0中斷服務(wù)程序。主程序如下：
HSI位0中斷服務(wù)程序的框圖如圖2所示。
在脈沖測(cè)量過(guò)程中，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)這種情況，即連續(xù)發(fā)生兩個(gè)事件的時(shí)間間隔(如窄脈沖)很短 時(shí)，此時(shí)如果一個(gè)通道測(cè)外部發(fā)生的事件，則這個(gè)通道正在處理第一個(gè)事件時(shí)，不可能響應(yīng) 第二個(gè)事件，要解決這樣的問(wèn)題，可以用多通道測(cè)量法。比如，采用兩個(gè)高速輸入通道(如H SI0和HSI1)，一個(gè)用于測(cè)量外來(lái)信號(hào)的上升沿，另一個(gè)用于測(cè)量外來(lái)信號(hào)的下降沿，即 一個(gè)通道工作于方式1，另一個(gè)通道工作于方式2，彼此分工協(xié)作，共同完成脈沖寬度和周期 的測(cè)定，但須重新編輯與之相應(yīng)的軟件。
2系統(tǒng)中的抗干擾措施
系統(tǒng)中有一個(gè)16位的看門狗(WDT)硬件定時(shí)電路，當(dāng)系統(tǒng)復(fù)位時(shí)，WDT停止工作，可在軟件中 設(shè)定WDT清零指令，當(dāng)軟件運(yùn)行時(shí)即起動(dòng)WDT，如果軟件有故障時(shí)，會(huì)造成WDT溢出而復(fù)位， 從而防止程序跑飛。另外，單片機(jī)的電源采用了隔離變壓器和低通濾波網(wǎng)絡(luò)。在單 片機(jī)的復(fù)位電路中，為防止毛刺和雜波的干擾，在其RESET引腳與地之間，接入了一個(gè)提高 抗干擾能力的容值很小的電容。同時(shí)，8098單片機(jī)為提高供電的可靠性，其Vpd還單 獨(dú)接到一個(gè)+5V的電池上，一旦+Vcc消失時(shí)，可以起到掉電保護(hù)的作用。
3結(jié)束語(yǔ)
本系統(tǒng)經(jīng)過(guò)使用，具有穩(wěn)定、可靠、精度高、測(cè)量速度快等特點(diǎn)。在硬件上不需作改變，只 是將脈沖發(fā)生器的輸出Vout同時(shí)接到單片機(jī)的HSI0和HSI1，再運(yùn)行相應(yīng)的程序即 可對(duì)連續(xù)發(fā)生的兩個(gè)事件在時(shí)間間隔(如窄脈沖)很短時(shí)的連續(xù)脈沖使用多通道法進(jìn)行測(cè)量。
參考文獻(xiàn)
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