隨機脈沖信號采集卡的設計

4 系統軟件設計
信號采集卡由單片機80C196控制，其中單片機除負責隨機脈沖信號的采集外，還承擔著(zhù)將相關(guān)的數據(如雷達中的載頻數據和方位數據)與隨機脈沖數據組織成一個(gè)完整的信號數據結構的任務(wù)。圖5為采集卡主程序框圖，其工作流程為：首先80C196通過(guò)讀取主機(PC機)送過(guò)來(lái)的命令字，設置采集卡工作模式，執行相應的工作子程序。圖6為其中的測量模式下子程序流程，其工作過(guò)程為：首先初始化設置測量模式，允許HIS中斷。在脈沖出現時(shí)，啟動(dòng)測量中斷處理程序(HIS中斷)工作，啟動(dòng)80C196內部的A／D轉換器，對輸入的隨機脈沖的幅度進(jìn)行測量，同時(shí)讀取脈沖到達的時(shí)間及脈沖寬度等數據并送到采樣緩沖區，退出HIS中斷。然后將采集到的隨機脈沖數據和同時(shí)采集到的其他相關(guān)數據(如雷達中的載頻數據、方位數據等)存入發(fā)送緩沖區，最后按照約定的數據格式組織成數據塊存入大深度“先進(jìn)先出(FIF0)”緩沖器，再通知主機讀取這些數據。為保證數據傳輸的完整性，大深度FIF0被組織成雙緩沖區結構，以流水線(xiàn)方式輪流寫(xiě)入和讀出信息，從而避免了信號錄取卡的CPU和主機CPU同時(shí)讀／寫(xiě)FIF0時(shí)可能出現的數據丟失現象。在采集模式下則需啟動(dòng)高速A／D采集電路工作，并按照波型顯示的要求組織數據，然后再送到主機處理。

5 結論
該采集卡設計采用80C196單片機、8位高速A／D轉換的TLC5540及EPLD器件實(shí)現計數、鎖存和其他邏輯電路，并巧妙利用80C196單片機的高速輸入通道(HSI)的中斷特性，不僅實(shí)現了對隨機脈沖信號的幅度測量或脈內波形數據采集，同時(shí)還記錄脈沖到達時(shí)間及脈寬，解決了數據采集卡在采集隨機窄脈沖信號存在的采集數據量大且不能實(shí)時(shí)處理的問(wèn)題。該采集卡已成功應用于某型雷達偵察設備中的信號錄取，完全可實(shí)時(shí)采集、處理接收到的雷達脈沖信號并送往主機，通過(guò)主機進(jìn)一步對采集的信號進(jìn)行分選和處理，可完全實(shí)時(shí)顯示采集到的雷達脈沖波形。實(shí)際應用表明設計的采集卡工作穩定可靠，可采集的最窄脈沖不小于O．1μs，對周期不大于25 kHz的連續脈沖在測量方式下可實(shí)現不間斷采樣。