基于LPC2134的多道脉冲幅度分析器设计
时间：10-29
来源：互联网
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3 多道脉冲幅度分析器相关软件设计
ARM微处理器软件可采用前／后台系统(foreground／background)或超循环系统(super-loops)设计。应用程序是一个无限循环，循环中调用相应的函数可完成相应的功能，这部分可以看成后台行为(background)。中断服务程序可处理异步事件、这部分可以看成前台行为。后台也可以叫做任务级，前台也叫做中断级。时间相关性很强的关键操作一定是靠中断服务来保证的。因为中断服务提供的信息，要等到后台程序运行到可以处理这个信息时，才能得到处理。这种软件系统在处理信息的及时性上，比实际可以做到的要差。处理信息的及时性，称作任务级响应时间。最坏情况下的任务级响应时间取决于整个循环的执行时间。因为循环的执行时间不是常数，程序经过某一特定部分的准确时间是确定的。进而，如果程序修改了，循环的时序也会受到影响。程序在进行初始化后，将进入超级循环等待中断，中断到来先保护现场再转到中断服务程序，处理完毕后恢复现场，再返回超级循环并继续等待中断。可见中断处理是程序中比较重要的任务。
3．1 主函数程序设计流程
整个应用系统软件程序可采用模块化设计方法，包括C语言和汇编语言两在模块。其主程序流程图如图7所示。
3．2 A／D转换中断服务程序
A/D转换完毕后，可由AD7994的BUSY端向ARM申请中断，ARM开始读取来自A/D转换的数据并保存。其程序流程如图8所示。
AD7994是4通道12位ADC，为了能够快速处理A／D中断服务程序，本系统将A/D中断设置为快速中断。
3. 3 串口通信软件设计
本系统中的串口中断程序流程图如图9所示。
4 仿真调试
在PROTEUS软件上进行仿真，改变不同的电路参数，可以观察波形的变化。
利用函数发生器可产生一个矩形波信号，然后运行仿真程序，以直接读出各波形。改变电容Cll的值，可以改变输出波形的幅度。然后调整不同的输入信号进行测试，并记录输出波形的幅度以及波形。波形幅度数据如表l所列，其波形仿真图10所示。
由图可见，当C11的值小于160 pF或大于1．5nF的时候，波形开始失真。
5 结束语
本文所设计的硬件电路已经通过了软件调试和仿真，可以达到预期的效果。积分电容器的电容值过大过小都不行，在PROTEUS上选择不同的电容值有较大的优势。由于CA3140的放大倍数等于某时候的最高信号频率(为4．5 MHz)，故在输入信号频率较高的时候，CA3140的放大倍数将不能接近1，而这会影响 最后的结果。所以，为了在高频输入时，系统也能正常工作，可以把CA3140替换成高频特性比较好的LM6161，这样可以提高系统的高频特性。
ARM微处理器软件可采用前／后台系统(foreground／background)或超循环系统(super-loops)设计。应用程序是一个无限循环，循环中调用相应的函数可完成相应的功能，这部分可以看成后台行为(background)。中断服务程序可处理异步事件、这部分可以看成前台行为。后台也可以叫做任务级，前台也叫做中断级。时间相关性很强的关键操作一定是靠中断服务来保证的。因为中断服务提供的信息，要等到后台程序运行到可以处理这个信息时，才能得到处理。这种软件系统在处理信息的及时性上，比实际可以做到的要差。处理信息的及时性，称作任务级响应时间。最坏情况下的任务级响应时间取决于整个循环的执行时间。因为循环的执行时间不是常数，程序经过某一特定部分的准确时间是确定的。进而，如果程序修改了，循环的时序也会受到影响。程序在进行初始化后，将进入超级循环等待中断，中断到来先保护现场再转到中断服务程序，处理完毕后恢复现场，再返回超级循环并继续等待中断。可见中断处理是程序中比较重要的任务。
3．1 主函数程序设计流程
整个应用系统软件程序可采用模块化设计方法，包括C语言和汇编语言两在模块。其主程序流程图如图7所示。
3．2 A／D转换中断服务程序
A/D转换完毕后，可由AD7994的BUSY端向ARM申请中断，ARM开始读取来自A/D转换的数据并保存。其程序流程如图8所示。
AD7994是4通道12位ADC，为了能够快速处理A／D中断服务程序，本系统将A/D中断设置为快速中断。
3. 3 串口通信软件设计
本系统中的串口中断程序流程图如图9所示。
4 仿真调试
在PROTEUS软件上进行仿真，改变不同的电路参数，可以观察波形的变化。
利用函数发生器可产生一个矩形波信号，然后运行仿真程序，以直接读出各波形。改变电容Cll的值，可以改变输出波形的幅度。然后调整不同的输入信号进行测试，并记录输出波形的幅度以及波形。波形幅度数据如表l所列，其波形仿真图10所示。
由图可见，当C11的值小于160 pF或大于1．5nF的时候，波形开始失真。
5 结束语
本文所设计的硬件电路已经通过了软件调试和仿真，可以达到预期的效果。积分电容器的电容值过大过小都不行，在PROTEUS上选择不同的电容值有较大的优势。由于CA3140的放大倍数等于某时候的最高信号频率(为4．5 MHz)，故在输入信号频率较高的时候，CA3140的放大倍数将不能接近1，而这会影响 最后的结果。所以，为了在高频输入时，系统也能正常工作，可以把CA3140替换成高频特性比较好的LM6161，这样可以提高系统的高频特性。