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關(guān)鍵詞：脈沖測量；8098單片機(jī)；高速輸入/輸出通道(HSI/HSO )
1測量原理
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通過它們可 以同時接受來自外部的4個脈沖信號，并且隨時記錄脈沖信號中的高、低電平出現(xiàn)的時間， 非常適用于對脈沖參數(shù)的檢測。
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，F(xiàn) IFO存儲區(qū)裝滿事件后發(fā)出中斷請求，如果IOC1，7=0，則保持寄存器在裝入事件后發(fā) 出中斷請求，兩種原因引起的中斷請求可通過查詢狀態(tài)寄存器IOS1而鑒別：如果FIFO 存儲區(qū)滿時，IOS1，6=1，反之，IOS1，6=0；如果保持寄存器內(nèi)有值時，IOS 1，7=1，反之，IOS1，7=0。同時，HSI0也有自己的中斷，只要HSI0引腳 上有事件發(fā)生，便可以提出中斷請求。HSI有方式寄存器HSIMODE、狀態(tài)寄存器HSI STATUS和時間寄存器HSITIME。HSI的方式寄存器HSIMODE可以 規(guī)定每個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：每次正跳變時即觸發(fā)； ③方式2：每次負(fù)跳變時即觸發(fā)； ④方式3：每次跳變(正或負(fù))時即觸發(fā)。
跳變檢測器按HSIMODE寄存器規(guī)定的工作方式對HSI0～HSI3共4個通道的輸入 信號進(jìn)行監(jiān)視與檢測，并將有關(guān)引腳電平狀態(tài)的檢測結(jié)果送狀態(tài)寄存器HSISTATUS ，同時還將有關(guān)事件是否發(fā)生的信息送入FIFO單元。時間寄存器HSITIME的內(nèi)容為 事件發(fā)生時記錄下來的定時器T1的當(dāng)前值。
1.1硬件電路
圖1是由8098單片機(jī)組成的脈沖測量儀的電路原理圖。脈沖測量的結(jié)果由8個數(shù)碼管顯示，左 邊4個用于脈沖寬度(μs)的顯示，右邊4個用于脈沖周期(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)動電路(74LS48 )等組成。
脈沖測量儀的輸入端，即單片機(jī)的HSI0引腳與脈沖信號發(fā)生器的輸出端(Vout)連接 ，單片機(jī)的Vss與脈沖信號發(fā)生器的GND相連。
1.2軟件設(shè)計
整個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。
在脈沖測量過程中，有時會出現(xiàn)這種情況，即連續(xù)發(fā)生兩個事件的時間間隔(如窄脈沖)很短 時，此時如果一個通道測外部發(fā)生的事件，則這個通道正在處理第一個事件時，不可能響應(yīng) 第二個事件，要解決這樣的問題，可以用多通道測量法。比如，采用兩個高速輸入通道(如H SI0和HSI1)，一個用于測量外來信號的上升沿，另一個用于測量外來信號的下降沿，即 一個通道工作于方式1，另一個通道工作于方式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16位的看門狗(WDT)硬件定時電路，當(dāng)系統(tǒng)復(fù)位時，WDT停止工作，可在軟件中 設(shè)定WDT清零指令，當(dāng)軟件運(yùn)行時即起動WDT，如果軟件有故障時，會造成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，接入了一個提高 抗干擾能力的容值很小的電容。同時，8098單片機(jī)為提高供電的可靠性，其Vpd還單 獨(dú)接到一個+5V的電池上，一旦+Vcc消失時，可以起到掉電保護(hù)的作用。
3結(jié)束語
本系統(tǒng)經(jīng)過使用，具有穩(wěn)定、可靠、精度高、測量速度快等特點(diǎn)。在硬件上不需作改變，只 是將脈沖發(fā)生器的輸出Vout同時接到單片機(jī)的HSI0和HSI1，再運(yùn)行相應(yīng)的程序即 可對連續(xù)發(fā)生的兩個事件在時間間隔(如窄脈沖)很短時的連續(xù)脈沖使用多通道法進(jìn)行測量。
參考文獻(xiàn)
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