微型计算机技术在电台维护中的应用

时间：2022-12-01 06:06:54 计算机应用毕业论文我要投稿

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微型计算机技术在电台维护中的应用

摘　要 针对地震勘探中 ,由于意外因素的影响 , IC - V10 0 电台内 CMO S静态存储器掉电 ,导致存储在它里面的频率等参数丢失 ,从而使该电台无法正常工作这一问题 ,从分析 IC - V10 0 电台锁相环频率合成器原理入手 ,提出了利用微型计算机技术来恢复掉电电台数据的方法。实际应用表明 ,该方法达到了恢复掉电电台功能的目的。　　主题词 计算机应用    无线电通信    分频器    IC - V1 00 电台是 ICOM 公司生产的一种专业级无线电通讯设备 ,它采用了当今先进的计算机技术及数字锁相环频率合成技术 ,广泛应用于地震勘探生产领域。 IC - V100 电台内的 CMO S静态存储器由于意外因素掉电 ,导致存储在它内面的频率等参数丢失 ,从而使该电台无法正常工作。曾经采用包括使用专用编程器在内的许多方法都没能使掉电的 IC - V10 0 电台恢复其功能。针对这种情况 ,开展了对该电台工作原理分析研究工作 ,并在此基础上 , 利用性能优良的 80 C31 微型计算机作为主控芯片 , 进行硬件设计及软件开发 ,取代原来的控制单元电路 ,并由该电路向锁相环频率合成器及其它电路提供因掉电而丢失的频率数据等参数 ,进而达到恢复掉电电台功能的目的。 1 　 IC - V1 0 0 电台锁相环频率合成器 1. 1 　锁相环原理 IC - V1 00 电台锁相环频率合成器 PLL 由晶体振荡器、频率合成器件 U PD283 4C、双模前置分频器 U PD5 71C、环路滤波、压控振荡器等组成。其原理框图如图 1 所示。　　图 1 中 ,高速双模前置分频器 U PB 571 C 有两个分频比 ,其分频比为 p / p + 1, 其中 , p = 6 4; 频率合成器件 U PD2 834C内含射频放大器、分频器、主计数器 M、吸收计数器 S、鉴相器、移位寄存器等。　　从原理框图可以看出 ,该锁相环频率合成器采用串行接受数据的方式 ,原 CPU 从 CMO S静态存储器中取出频率参数 ,在选通信号 STR1、时钟 CL K的
配合下 , 向锁相环频率合成器发送二进制数据。 U PD283 4C内的移位寄存器接收来自 CPU 发来的 17 位数据并送往 17 位锁存器锁存。经 17 位锁存器锁存后的高 11 位数据予置主计数器 M ,低 6 位数据予置吸收计数器 S。锁相环频率合成器根据接收到的二进制数据 ,由压控振荡器输出电台所需要的第一本振信号频率或电台发射时的载波频率。当环路锁定时 ,压控振荡器输出的频率 fvco为 : 　　fvco = ( pm + s) fr                                                                                  ( 1 ) 式中 , m 为主计数器 M 所予置的 11 位二进制所对应的十进制数 , s为吸收计数器 S所予置的 6 位二进制所对应的十进制数 , fr为基准频率 ,其值为 5 kH z。因此 ,只要确定 m 、s的值 ,压控振荡器输出的频率 fvco 就确定了。图 1       IC - V10 0 电台锁相环频率合成器　　作者简介 陈友祥 , 男 , 1 98 8 年毕业于江汉石油学院电子工程系电子仪器及电子测量专业 , 高级工程师 , 现从事电子设备的维护工作。在国内各级刊物发表论文多篇。
1. 2 　m 、s数据的确定　　在实际设计过程中 , 总是事先确定电台的工作频率 , 即压控振荡器输出的频率 fvco , 然后再来确定 m 、s的值。由 ( 1 )式可以得出 : pm + s = fvco / fr , 设锁相环总分频比 n = fvco / fr ,那么就有 : m + s / p = n / p                                                            ( 2 ) 从 ( 2 )式可知 : m 为 n / p的整数部分 ; s为 n / p的余数部分。 2 　调谐电压数据的测量　　在 IC - V100 电台中 , CMO S静态存储器在保存频道频率参数的同时 ,还保留了与其频率参数相对应的调谐电压数据。该数据保证高放接收电路谐振在其接收频点上。因此 ,要使掉电电台正常工作 ,还需恢复调谐电压数据。 IC - V100 电台高放谐振回路所需的调谐电压获取原理框图如图 2 所示 : 图 2 　高放谐振回路调谐电压获取原理框图　　从图 2 中可以看出 , CPU 向串行移位寄存器发送 8 位调谐电压数据 ,经移位寄存器变为 8 位并行数据 ,供给数模转化器 ,从而为高放谐振回路提供谐振电压 VT 。对于串行传输数据 ,没有办法进行测量 ; 对于这种经转化后的静态并行数据 ,只要测量串行移位寄存器输出端 D7 - D0 各个引脚 , 就能轻易地得到谐振电压的数据。表 1 给出了一组正常电台在接收状态下进行实际测量而得到的数据。表 1 　正常电台在接收状态下的测量数据
3      硬件及软件 3. 1 　硬件

硬件原理框图如图 3 所示。它由 80C3 1 微型计算机、地址锁存器、程序存储器、矩阵开关、显示器等电路组成。电台所需的频率、谐振电压等数据存储在程序存储器中。

图 3 　硬件原理框图 3. 2 软件设计 软件主要围绕以下 4 个方面的内容来编写 : ( 1 )根据电台正常工作要求 ,把频道频率、谐振电压数据正确写入 IC - V100 电台相关电路中 ; ( 2 )实施对锁相环回路锁定检测 ; ( 3 )实施对电台控制 ,如收发控制、频道切换等 ; ( 4 )显示当前工作频道参数以及收 /发状态信息。主程序流程图如图 4 所示。图 4 　主程序流程框图 3. 3 数据传输时序

　　向 IC - V100 电台锁相环回路 PLL 写入频率参数以及向 D /A 转换器写入谐振数据均是通过硬件

接收频率 (MH z) 13 8. 65 0 13 8. 70 0 13 8. 75 0 ⋯
谐振电压的数据 ( 1 6 进制 ) ( H ) 1 5 1 6 1 7 ⋯

　　有了上述关键性参数 ,为下面的硬件设计及软件开发创造了条件。
图 5 频率数据写入时的时序

相比 ,采用固蜡一步水相悬浮法工艺生产的氯化石蜡 - 70 白度更高 , 产品热稳定指数更低 , 产品稳定性更好。

3. 1. 2 　氯化石蜡 - 70 产品原材料消耗低我厂氯化石蜡 - 70 产品原材料实际消耗低于

设计值 ,见表 4。

3. 2 　经济效益和社会效益显著

　　我厂氯化石蜡 - 7 0 生产技术的应用研究 ,不仅保证了氯化石蜡装置经济平稳地生产 ,延长我厂产品链 ,而且确保了我厂的氯碱装置长周期、满负荷地运行 ,综合经济效益显著。氯化石蜡 - 70 质量好、生产成本低 ,又带来较好的直接经济效益。同时 ,我厂氯化石蜡 - 7 0 装置各项排污指标都达到国家标准 ,更重要的是避免了溶剂法工艺四氯化碳破坏环境 ,有效保护了江汉水源和周边生态环境 ,具有较好的社会效益。

表 4 　氯化石蜡 - 70 产品原材料消耗

项　目 , 设计值实际值液蜡 ( t) 0. 5 1 0. 5 09 氯气 ( t) 1. 0 6 1. 0 6 水 (m3 ) 1 5 1 0. 71 电 ( KW ·h) 1 40 1 1 5. 8 汽 ( t) 0. 2 4 0. 2 3 碱 ( kg) 2 5 1 7. 7 催化剂 ( kg) 1. 0 0. 9 4