基于MSP430單片機的天線(xiàn)方向圖自動(dòng)測試系統
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信號采集單元主要由測量接收機和A／D轉換器組成。測量接收機將接收信號進(jìn)行電流／電壓轉換并放大以滿(mǎn)足A／D轉換的需要：A／D轉換器將信號轉換為數字量使能進(jìn)行相應軟件處理。MSP430F149內部集成ADC12模塊，數據采集精度高并且所有功能都可以通過(guò)用戶(hù)軟件獨立配置。初始化A／D模塊采用內部參考電壓；配置P6．0口為外部通道，與經(jīng)過(guò)接收機轉換放大的滿(mǎn)足A／D轉換需要的信號相連；采用單通道單次轉換模式以節省軟件量及測試時(shí)間。當產(chǎn)生TA中斷信號時(shí)開(kāi)啟轉換，在轉動(dòng)過(guò)程中關(guān)閉以節省系統能耗。
MSP430作為即時(shí)的數據采集單元，設計其與USB設備的接口以實(shí)現數據的及時(shí)、安全存儲。與其他串行總線(xiàn)相比，USB顯然具有速度上的優(yōu)勢；相比基于ISA、PCI縱向擴展板卡來(lái)說(shuō)，USB無(wú)疑具有靈活方便的特點(diǎn)。系統由MSP430與CH375接口芯片組成控制電路。CH375為USB總線(xiàn)的通用接口芯片，其內置處理海量存儲設備的專(zhuān)用通信協(xié)議固件，外部MCU可直接以扇區為基本單位進(jìn)行讀寫(xiě)，將USB設備簡(jiǎn)化為一種外部數據存儲器，從而降低了協(xié)議處理難度，簡(jiǎn)化編程。電路中將CH375的TXD引腳接地使其以并口方式與MSP430相連。測試過(guò)程中系統默認工作于主機方式，MSP430接收到需要傳輸數據的指令后初始化CH375，接收到中斷信號確定連接有效，將扇區(512B)內的數據寫(xiě)入USB設備。該設計適用大數據量實(shí)時(shí)讀寫(xiě)的單片機系統。
2．3 信號顯示處理模塊實(shí)現
測試信號采集和數字化后，通過(guò)繪圖程序在液晶上實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)顯示。在系統中采用的是帶中文字庫圖形點(diǎn)陣液晶XY12864G，采用并行間接控制方式掛接至MSP430上。該模塊以ST7920為內核，既能顯示字符，又能顯示圖形，還能夠將字符和圖形混合顯示。由于XY12864G自帶中文字庫，漢字顯示編程較簡(jiǎn)單，本文只介紹動(dòng)態(tài)圖形顯示的相關(guān)方法，方向圖繪制原理與此類(lèi)似。
圖形顯示的關(guān)鍵在于確定圖形坐標系中要顯示的點(diǎn)對應在液晶屏幕上相應的位置和在GDRAM中的地址。GDRAM與液晶屏幕的對應關(guān)系如圖3所示。
1)為了充分利用整個(gè)屏幕的資源，將第一點(diǎn)列作為縱坐標?？紤]到在波形下方需要顯示實(shí)時(shí)電壓值，且ROM內含16x16點(diǎn)中文字型，將第47行設為橫坐標。
2)確定在屏幕上顯示圖形的寬度和高度。
縱坐標Y根據AD轉換精度和坐標系Y軸分辨率轉換而成，代表信號電壓。系統AD轉換精度為12位，ADC12MEM1為轉換寄存器，則不難推導出坐標轉換公式為：
Y=(ADC12MEM1x48)／212 (1)
橫坐標X代表固定角度數，轉臺轉過(guò)幾個(gè)角度，X就等于多少。當計數值為128時(shí)，說(shuō)明一屏已滿(mǎn)，要進(jìn)行換屏操作，如此循環(huán)直至出現結束標志。
3)波形數據的橫坐標和縱坐標雖然已經(jīng)確定，但不直接對應液晶屏幕上的繪點(diǎn)地址。由圖3可知，在液晶屏幕上只能顯示128x64個(gè)點(diǎn)，對應于GDRAM中的64行×16WORLD／行。當GDRAM的橫坐標小于8并且縱坐標小于32時(shí)，其內容將顯示在屏幕的上半部分；當GDRAM的橫坐標為8—15并且縱坐標小于32時(shí)，其內容將顯示在屏幕的下半部分。結合圖形顯示區的顯示特性推導出屏幕坐標系下點(diǎn)(X，Y)在GDRAM中對應的橫縱坐標(H，V)公式分別為：
4)計算此點(diǎn)對應以(H，V)為GDRAM坐標的的WORD的第幾位，設a=X％16，如果a=16，則WORD的最高位為1，否則從WORD最高位起第a位為1，將此位置1，則可點(diǎn)亮屏幕上對應的點(diǎn)(X，Y)。
在實(shí)際繪圖的過(guò)程中，由于每一個(gè)GDRAM地址對應16個(gè)位址，如果將此繪點(diǎn)單元數據直接寫(xiě)入地址中，會(huì )影響該字節在液晶屏幕上的原有波形數據，造成波形的斷續顯示。為了避免這種情況，事先將該單元的值讀出，與此次要寫(xiě)入的值相或后作為最終值寫(xiě)入，就不會(huì )破壞原波形顯示數據，保持了波形的完整性、連續性。
XY12864G在已知GDRAM位址情況下，寫(xiě)繪圖RAM步驟如下：
1)先寫(xiě)入垂直V坐標命令(0～47)
2)再寫(xiě)入水平H坐標命令(0～15)
3)將數據寫(xiě)入
4)將數據寫(xiě)入
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