基于LPC2134的多道脈沖幅度分析器設計

　　3 多道脈沖幅度分析器相關(guān)軟件設計

　　ARM微處理器軟件可采用前／后臺系統(foreground／background)或超循環(huán)系統(super-loops)設計。應用程序是一個(gè)無(wú)限循環(huán)，循環(huán)中調用相應的函數可完成相應的功能，這部分可以看成后臺行為(background)。中斷服務(wù)程序可處理異步事件、這部分可以看成前臺行為。后臺也可以叫做任務(wù)級，前臺也叫做中斷級。時(shí)間相關(guān)性很強的關(guān)鍵操作一定是靠中斷服務(wù)來(lái)保證的。因為中斷服務(wù)提供的信息，要等到后臺程序運行到可以處理這個(gè)信息時(shí)，才能得到處理。這種軟件系統在處理信息的及時(shí)性上，比實(shí)際可以做到的要差。處理信息的及時(shí)性，稱(chēng)作任務(wù)級響應時(shí)間。最壞情況下的任務(wù)級響應時(shí)間取決于整個(gè)循環(huán)的執行時(shí)間。因為循環(huán)的執行時(shí)間不是常數，程序經(jīng)過(guò)某一特定部分的準確時(shí)間是確定的。進(jìn)而，如果程序修改了，循環(huán)的時(shí)序也會(huì )受到影響。程序在進(jìn)行初始化后，將進(jìn)入超級循環(huán)等待中斷，中斷到來(lái)先保護現場(chǎng)再轉到中斷服務(wù)程序，處理完畢后恢復現場(chǎng)，再返回超級循環(huán)并繼續等待中斷?？梢?jiàn)中斷處理是程序中比較重要的任務(wù)。

　　3．1 主函數程序設計流程

　　整個(gè)應用系統軟件程序可采用模塊化設計方法，包括C語(yǔ)言和匯編語(yǔ)言?xún)稍谀K。其主程序流程圖如圖7所示。

　　3．2 A／D轉換中斷服務(wù)程序

　　A/D轉換完畢后，可由AD7994的BUSY端向ARM申請中斷，ARM開(kāi)始讀取來(lái)自A/D轉換的數據并保存。其程序流程如圖8所示。

　　AD7994是4通道12位ADC，為了能夠快速處理A／D中斷服務(wù)程序，本系統將A/D中斷設置為快速中斷。

　　3. 3 串口通信軟件設計

　　本系統中的串口中斷程序流程圖如圖9所示。

　　4 仿真調試

　　在PROTEUS軟件上進(jìn)行仿真，改變不同的電路參數，可以觀(guān)察波形的變化。

　　利用函數發(fā)生器可產(chǎn)生一個(gè)矩形波信號，然后運行仿真程序，以直接讀出各波形。改變電容Cll的值，可以改變輸出波形的幅度。然后調整不同的輸入信號進(jìn)行測試，并記錄輸出波形的幅度以及波形。波形幅度數據如表l所列，其波形仿真圖10所示。

　　由圖可見(jiàn)，當C11的值小于160 pF或大于1．5nF的時(shí)候，波形開(kāi)始失真。

　　5 結束語(yǔ)

　　本文所設計的硬件電路已經(jīng)通過(guò)了軟件調試和仿真，可以達到預期的效果。積分電容器的電容值過(guò)大過(guò)小都不行，在PROTEUS上選擇不同的電容值有較大的優(yōu)勢。由于CA3140的放大倍數等于某時(shí)候的最高信號頻率(為4．5 MHz)，故在輸入信號頻率較高的時(shí)候，CA3140的放大倍數將不能接近1，而這會(huì )影響 最后的結果。所以，為了在高頻輸入時(shí)，系統也能正常工作，可以把CA3140替換成高頻特性比較好的LM6161，這樣可以提高系統的高頻特性。