摘 要：給出基于8098單片機的脈沖測量儀的硬件、 軟件及 抗干擾措施。實際使用證明該測量儀穩定、可靠、精度高、測量速度快。
關鍵詞：脈沖測量；8098單片機；高速輸入/輸出通道(HSI/HSO )
1測量原理
8098單片機具有性能十分優良的高速輸入輸出通道，HSO0～HSO5為高速輸出通道，能產 生輸出寬度與周期均可調的脈沖波(PWM)。HSI0～HSI3為高速輸入通道，CPU通過它們可 以同時接受來自外部的4個脈沖信號，并且隨時記錄脈沖信號中的高、低電平出現的時間， 非常適用于對脈沖參數的檢測。
以高速輸入通道HSI為例，HSI部件有自己的中斷功能，當控制寄存器IOC1，7=1時，F IFO存儲區裝滿事件后發出中斷請求，如果IOC1，7=0，則保持寄存器在裝入事件后發 出中斷請求，兩種原因引起的中斷請求可通過查詢狀態寄存器IOS1而鑒別：如果FIFO 存儲區滿時，IOS1，6=1，反之，IOS1，6=0；如果保持寄存器內有值時，IOS 1，7=1，反之，IOS1，7=0。同時，HSI0也有自己的中斷，只要HSI0引腳 上有事件發生，便可以提出中斷請求。HSI有方式寄存器HSIMODE、狀態寄存器HSI STATUS和時間寄存器HSITIME。HSI的方式寄存器HSIMODE可以 規定每個通道的四種工作方式如下：
①方式0：每8次正跳變后即觸發； ②方式1：每次正跳變時即觸發； ③方式2：每次負跳變時即觸發； ④方式3：每次跳變(正或負)時即觸發。
跳變檢測器按HSIMODE寄存器規定的工作方式對HSI0～HSI3共4個通道的輸入 信號進行監視與檢測，并將有關引腳電平狀態的檢測結果送狀態寄存器HSISTATUS ，同時還將有關事件是否發生的信息送入FIFO單元。時間寄存器HSITIME的內容為 事件發生時記錄下來的定時器T1的當前值。
1.1硬件電路
圖1是由8098單片機組成的脈沖測量儀的電路原理圖。脈沖測量的結果由8個數碼管顯示，左 邊4個用于脈沖寬度(μs)的顯示，右邊4個用于脈沖周期(μs)的顯示。
顯示電路由數碼管(CS5137T)、數據鎖存器(74LS273)、譯碼器(74LS138)和驅動電路(74LS48 )等組成。
脈沖測量儀的輸入端，即單片機的HSI0引腳與脈沖信號發生器的輸出端(Vout)連接 ，單片機的Vss與脈沖信號發生器的GND相連。
1.2軟件設計
整個軟件由兩大部分組成：主程序和HSI位0中斷服務程序。主程序如下：
HSI位0中斷服務程序的框圖如圖2所示。
在脈沖測量過程中，有時會出現這種情況，即連續發生兩個事件的時間間隔(如窄脈沖)很短 時，此時如果一個通道測外部發生的事件，則這個通道正在處理第一個事件時，不可能響應 第二個事件，要解決這樣的問題，可以用多通道測量法。比如，采用兩個高速輸入通道(如H SI0和HSI1)，一個用于測量外來信號的上升沿，另一個用于測量外來信號的下降沿，即 一個通道工作于方式1，另一個通道工作于方式2，彼此分工協作，共同完成脈沖寬度和周期 的測定，但須重新編輯與之相應的軟件。
2系統中的抗干擾措施
系統中有一個16位的看門狗(WDT)硬件定時電路，當系統復位時，WDT停止工作，可在軟件中 設定WDT清零指令，當軟件運行時即起動WDT，如果軟件有故障時，會造成WDT溢出而復位， 從而防止程序跑飛。另外，單片機的電源采用了隔離變壓器和低通濾波網絡。在單 片機的復位電路中，為防止毛刺和雜波的干擾，在其RESET引腳與地之間，接入了一個提高 抗干擾能力的容值很小的電容。同時，8098單片機為提高供電的可靠性，其Vpd還單 獨接到一個+5V的電池上，一旦+Vcc消失時，可以起到掉電保護的作用。
3結束語
本系統經過使用，具有穩定、可靠、精度高、測量速度快等特點。在硬件上不需作改變，只 是將脈沖發生器的輸出Vout同時接到單片機的HSI0和HSI1，再運行相應的程序即 可對連續發生的兩個事件在時間間隔(如窄脈沖)很短時的連續脈沖使用多通道法進行測量。
參考文獻
［1］方建淳.8098單片機原理與應用技術［M］.天津：天津科學技術出版社，1990 .
［2］余永權，汪明慧，黃英.單片機在控制系統中的應用［M］.北京：北京航空航 天大學出版社，2003.
［3］李恩林，陳斌生.微機接口技術300例［M］.北京：機械工業出版社，2003. |
66821730(技術支持)
