基于8098单片机的脉冲测量仪的软硬件介绍

2012-03-17 18:21:19来源: eefocus

  给出基于8098单片机脉冲测量仪的硬件、 软件及 抗干扰措施。实际使用证明该测量仪稳定、可靠、精度高、测量速度快。

1测量原理
  8098单片机具有性能十分优良的高速输入输出通道,HSO0~HSO5为高速输出通道,能产生输出宽度与周期均可调的脉冲波(PWM)。HSI0~HSI3为高速输入通道,CPU通过它们可以同时接受来自外部的4个脉冲信号,并且随时记录脉冲信号中的高、低电平出现的时间, 非常适用于对脉冲参数的检测。
  以高速输入通道HSI为例,HSI部件有自己的中断功能,当控制寄存器IOC1,7=1时,F IFO存储区装满事件后发出中断请求,如果IOC1,7=0,则保持寄存器在装入事件后发出中断请求,两种原因引起的中断请求可通过查询状态寄存器IOS1而鉴别:如果FIFO 存储区满时,IOS1,6=1,反之,IOS1,6=0;如果保持寄存器内有值时,IOS 1,7=1,反之,IOS1,7=0。同时,HSI0也有自己的中断,只要HSI0引脚上有事件发生,便可以提出中断请求。HSI有方式寄存器HSIMODE、状态寄存器HSI STATUS和时间寄存器HSITIME。HSI的方式寄存器HSIMODE可以 规定每个通道的四种工作方式如下:
  ①方式0:每8次正跳变后即触发; ②方式1:每次正跳变时即触发; ③方式2:每次负跳变时即触发; ④方式3:每次跳变(正或负)时即触发。
  跳变检测器按HSIMODE寄存器规定的工作方式对HSI0~HSI3共4个通道的输入信号进行监视与检测,并将有关引脚电平状态的检测结果送状态寄存器HSISTATUS ,同时还将有关事件是否发生的信息送入FIFO单元。时间寄存器HSITIME的内容为 事件发生时记录下来的定时器T1的当前值。
1.1硬件电路
  图1是由8098单片机组成的脉冲测量仪的电路原理图。脉冲测量的结果由8个数码管显示,左边4个用于脉冲宽度(μs)的显示,右边4个用于脉冲周期(μs)的显示。

  脉冲测量仪的输入端,即单片机的HSI0引脚与脉冲信号发生器的输出端(Vout)连接 ,单片机的Vss与脉冲信号发生器的GND相连。
1.2软件设计
  整个软件由两大部分组成:主程序和HSI位0中断服务程序。主程序如下:

  
  HSI位0中断服务程序的框图如图2所示。

  系统中有一个16位的看门狗(WDT)硬件定时电路,当系统复位时,WDT停止工作,可在软件中设定WDT清零指令,当软件运行时即起动WDT,如果软件有故障时,会造成WDT溢出而复位,从而防止程序跑飞。另外,单片机的电源采用了隔离变压器和低通滤波网络。在单片机的复位电路中,为防止毛刺和杂波的干扰,在其RESET引脚与地之间,接入了一个提高抗干扰能力的容值很小的电容。同时,8098单片机为提高供电的可靠性,其Vpd还单独接到一个+5V的电池上,一旦+Vcc消失时,可以起到掉电保护的作用。
  本系统经过使用,具有稳定、可靠、精度高、测量速度快等特点。在硬件上不需作改变,只是将脉冲发生器的输出Vout同时接到单片机的HSI0和HSI1,再运行相应的程序即可对连续发生的两个事件在时间间隔(如窄脉冲)很短时的连续脉冲使用多通道法进行测量。

 

关键字:脉冲测量  8098单片机  高速输入

编辑:什么鱼 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/Test_and_measurement/2012/0317/article_4836.html
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