隨機脈沖信號采集卡的設(shè)計

4 系統(tǒng)軟件設(shè)計
信號采集卡由單片機80C196控制，其中單片機除負(fù)責(zé)隨機脈沖信號的采集外，還承擔(dān)著將相關(guān)的數(shù)據(jù)(如雷達中的載頻數(shù)據(jù)和方位數(shù)據(jù))與隨機脈沖數(shù)據(jù)組織成一個完整的信號數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的任務(wù)。圖5為采集卡主程序框圖，其工作流程為：首先80C196通過讀取主機(PC機)送過來的命令字，設(shè)置采集卡工作模式，執(zhí)行相應(yīng)的工作子程序。圖6為其中的測量模式下子程序流程，其工作過程為：首先初始化設(shè)置測量模式，允許HIS中斷。在脈沖出現(xiàn)時，啟動測量中斷處理程序(HIS中斷)工作，啟動80C196內(nèi)部的A／D轉(zhuǎn)換器，對輸入的隨機脈沖的幅度進行測量，同時讀取脈沖到達的時間及脈沖寬度等數(shù)據(jù)并送到采樣緩沖區(qū)，退出HIS中斷。然后將采集到的隨機脈沖數(shù)據(jù)和同時采集到的其他相關(guān)數(shù)據(jù)(如雷達中的載頻數(shù)據(jù)、方位數(shù)據(jù)等)存入發(fā)送緩沖區(qū)，最后按照約定的數(shù)據(jù)格式組織成數(shù)據(jù)塊存入大深度“先進先出(FIF0)”緩沖器，再通知主機讀取這些數(shù)據(jù)。為保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐暾裕笊疃菷IF0被組織成雙緩沖區(qū)結(jié)構(gòu)，以流水線方式輪流寫入和讀出信息，從而避免了信號錄取卡的CPU和主機CPU同時讀／寫FIF0時可能出現(xiàn)的數(shù)據(jù)丟失現(xiàn)象。在采集模式下則需啟動高速A／D采集電路工作，并按照波型顯示的要求組織數(shù)據(jù)，然后再送到主機處理。

5 結(jié)論
該采集卡設(shè)計采用80C196單片機、8位高速A／D轉(zhuǎn)換的TLC5540及EPLD器件實現(xiàn)計數(shù)、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，不僅實現(xiàn)了對隨機脈沖信號的幅度測量或脈內(nèi)波形數(shù)據(jù)采集，同時還記錄脈沖到達時間及脈寬，解決了數(shù)據(jù)采集卡在采集隨機窄脈沖信號存在的采集數(shù)據(jù)量大且不能實時處理的問題。該采集卡已成功應(yīng)用于某型雷達偵察設(shè)備中的信號錄取，完全可實時采集、處理接收到的雷達脈沖信號并送往主機，通過主機進一步對采集的信號進行分選和處理，可完全實時顯示采集到的雷達脈沖波形。實際應(yīng)用表明設(shè)計的采集卡工作穩(wěn)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(xù)脈沖在測量方式下可實現(xiàn)不間斷采樣。