一种基于PIC的便携式测试记录仪设计

in98下的专门处理软件完成串口1(若记录仪与PC Com1口相连)或串口2(若记录仪与PC Com2口相连)的自动配置，然后可根据工具条上的图文进行等距、变距、选择、数据下载、事后处理等操作。 休眠状态下，当按打印键后，则在TPμP_T微型打印机上打印出所有保存的记录。

1.3.4 清 零 休眠状态下，当按清零键时，则清除数据片中保存的所有记录，即使记录指针指向数据片首址。

2 软件设计 本记录仪软件由实时处理程序和组成记录仪诸功能部件的驱动程序组成。 2.1 实时处理程序 实时处理程序调用相关驱动程序完成模拟量采集、数字滤波、插值运算、实时显示、记录合成及记录保存。本记录仪采用的记录格式从高至低依序为：传感器号，量程，采集值，年，月，日，时，分，秒。

2.2 驱动程序设计 驱动程序设计的基本思想是：首先完成相关接口、寄存器的初始化，然后根据具体物理部件产生微操作时序，并对操作过程中遇到的异常事件进行容错处理。

2.2.1 读/写E2PROM 驱动程序 I2C总线由时钟线(SCL)和数据线(SDA)组成。根据I2C总线协议，将图1所采用的24LC65芯片的读/写操作按操作顺序分解为：使总线处于空闲状态(SCL、SDA均为高电平);发送读/写启动信号(SCL保持高电平，SDA从高变低产生下降沿);在数据线SDA上读或写数据位(SCL高电平时，SDA状态为有效的读或写数据位，SDA状态，即0或1的变化必须在 SCL低电平期间完成);发送读/写结束信号(SCL保持高电平，SDA从低变高产生上升沿)。如果为写操作，每写完1字节数据后，24LC65在数据线SDA上回送握手应答信号，表示该字节数据已被可靠写入。以上微操作通过汇编语言编程实现。 本记录仪以记录方式读/写数据片。因此，对写来说，首先读字典片，以便用其中的表头参数判断当前数据片是否已写满。若已写满，则在LCD上显示无写空间标记代码，然后返回休眠状态;否则，将记录写入记录指针所指向的数据片中，同时对表头参数进行修改。在写过程中，重要的是处理疵点单元。尽管24LC65在写过程中出现的疵点概率极少，但若不正确处理，则会导致目标数据丢失甚至出现系统死机现象。作者曾采用数据轮询技术进行容错处理，收到了良好的效果。其基本思想是：每当在数据线上写完1字节数据后，便反复查询24LC65回送的应答信号，但最多不超过50次(此数足够24LC65写入时间);

若超过查询次数仍无应答信号，便认为该单元为疵点单元，将其地址记入疵点单元地址队列，并使疵点单元计数器加1，然后在下一比邻单元继续写入原数据。如果连续两单元为疵点单元，则认为整个芯片有问题，此时，在LCD上显示该单元所在的芯片号(芯片号参见图1)，然后，返回休眠状态。 对读来说，首先判断数据片是否为空。若为空，则在LCD上显示无记录标记代码，然后返回休眠状态。否则，继续判断数据片是否有疵点，如果无疵点，则从数据片首址开始按序读出所有记录;否则，在按序读记录过程中，根据疵点单元地址队列内容，跳过所有疵点单元，以保证读出的记录连续、真实、可靠。

2.2.2 采集驱动程序设计 A/D转换器MAX189所带串口与单片机PIC16C74的SPI口完全兼容。因此，在A/D转换完成后，只要启动单片机SPI口产生13个同步时钟脉冲便可连续两次从SPI数据缓冲器上获得12位转换结果。由于本记录仪采集的参数个数依现场安装的传感器数不同而不同，因此，驱动程序必须能予以自动识别。图2为采集驱动程序流程，其基本设计思想是：首先读识别片，以确定实际安装的传感器数量，然后从0通道传感器开始进行采集，直到实际安装的最后一个传感器采集完毕为止。图2中：CHAN：通道寄存器;COUNT：传感器数量寄存器。

3 测试设计 测试设计是通过测试程序完成对记录仪本身各功能硬件的性能测试。测试程序独立于实际应用程序，在单独的单片机中，使用时只要拔掉记录仪模板上的单片机而用其代之即可。测试程序设计的基本思想是：首先根据不同测试对象(即部件)产生不同的测试数据和测试期望数据，然后以测试数据为入口参数，调度相关驱动程序产生目标数据，最后用测试期望数据与目标数据进行比较，以此判断所测硬件性能之良劣。

3.1 E2PROM测试设计 E2PROM测试需要与PC机通讯。其基本原理是：首先产生8种测试数据：0x00、0xff、0x55、0xaa、0x0f、0xf0、0x5a、0xa5(0x表示16进制数)，然后分别以此8种测试数据为入口参数，交替调度写、读E2PROM驱动程序3次(即先写后读3次)。每读一次，与测试期望数据(此处测试数据与测试期望数据相同)进行比较，若不相等，则对相应片错误计数器加1。测试结果实时地显示在记录仪LC