微型計算機技術(shù)在電臺維護中的應(yīng)用

1、微型計算機技術(shù)在電臺維護中的應(yīng)用    摘 要  針對地震勘探中 ,由于意外因素的影響 , IC - V10 0 電臺內(nèi) CMO S靜態(tài)存儲器掉電 ,導(dǎo) 致存儲在它里面的頻率等參數(shù)丟失 ,從而使該電臺無法正常工作這一問題 ,從分析  IC - V10 0 電臺 鎖相環(huán)頻率合成器原理入手 ,提出了利用微型計算機技術(shù)來恢復(fù)掉電電臺數(shù)據(jù)的方法 。實際應(yīng)用 表明 ,該方法達到了恢復(fù)掉電電臺功能的目的 。主題詞  計算機應(yīng)用    無線電通信    分頻器 

2、0;  IC - V1 00 電臺 是  ICOM 公 司生 產(chǎn) 的一 種專 業(yè) 級無線電通訊設(shè)備 ,它采用了當(dāng)今先進的計算機技 術(shù)及數(shù)字鎖相環(huán)頻率合成技術(shù) ,廣泛應(yīng)用于地震勘 探生產(chǎn)領(lǐng)域 。 IC - V100 電臺內(nèi)的  CMO S靜態(tài)存儲 器由于意外因素掉電 ,導(dǎo)致存儲在它內(nèi)面的頻率等 參數(shù)丟失 ,從而使該電臺無法正常工作 。曾經(jīng)采用 包括使用專用編程器在內(nèi)的許多方法都沒能使掉電 的  IC - V10 0 電臺恢復(fù)其功能 。針對這種情況 ,開展 了對該電臺工作原理分析研究工作 ,并在此基礎(chǔ)上 , 利用性能優(yōu)良的 80 C31 微型計算機

3、作為主控芯片 , 進行硬件設(shè)計及軟件開發(fā) ,取代原來的控制單元電 路 ,并由該電路向鎖相環(huán)頻率合成器及其它電路提 供因掉電而丟失的頻率數(shù)據(jù)等參數(shù) ,進而達到恢復(fù) 掉電電臺功能的目的 。  1 IC - V1 0 0 電臺鎖相環(huán)頻率合成器 1. 1 鎖相環(huán)原理IC - V1 00 電臺鎖相環(huán)頻率合成器  PLL 由晶體 振蕩器 、頻率合成器件 U PD283 4C、雙模前置分頻器 U PD5 71C、環(huán)路濾波 、壓控振蕩器等組成 。其原理框 圖如圖 1 所示 。圖 1 中 ,高速雙模前置分頻器 U PB 571 C 有兩個 分頻比 ,其分頻比為  

4、;p / p + 1, 其中 , p = 6 4; 頻率合成 器件 U PD2 834C內(nèi)含射頻放大器 、分頻器 、主計數(shù)器 M、吸收計數(shù)器  S、鑒相器 、移位寄存器等 。從原理框圖可以看出 ,該鎖相環(huán)頻率合成器采 用串行接受數(shù)據(jù)的方式 ,原 CPU 從 CMO S靜態(tài)存儲 器中取出頻率參數(shù) ,在選通信號  STR1、時鐘 CL K的配合下 , 向 鎖 相 環(huán) 頻 率 合 成 器 發(fā) 送 二 進 制 數(shù) 據(jù) 。U PD283 4C內(nèi)的移 位 寄 存 器 接 收 來 自  CPU 發(fā) 來 的17 位數(shù)據(jù)并送往  17 位鎖存器鎖存 。經(jīng)  17

5、 位鎖存 器鎖存后的高 11 位數(shù)據(jù)予置主計數(shù)器 M ,低 6 位數(shù) 據(jù)予置吸收計數(shù)器 S。鎖相環(huán)頻率合成器根據(jù)接收 到的二進制數(shù)據(jù) ,由壓控振蕩器輸出電臺所需要的 第一本振信號頻率或電臺發(fā)射時的載波頻率 。當(dāng)環(huán) 路鎖定時 ,壓控振蕩器輸出的頻率  fvco為 :fvco   = ( pm  + s) fr                      

6、;                                                  

7、;          ( 1 )式中 , m 為主計數(shù)器 M 所予置的 11 位二進制所對應(yīng) 的十進制數(shù) , s為吸收計數(shù)器  S所予置的 6 位二進制 所對應(yīng)的十進制數(shù) , fr為基準(zhǔn)頻率 ,其值為 5 kH z。因 此 ,只要確定 m 、s的值 ,壓控振蕩器輸出的頻率  fvco 就確定了 。  圖 1       IC - V10 0 電臺鎖相環(huán)頻率合成器   作者簡介  

8、;陳友祥 , 男 ,  1 98 8 年畢業(yè)于江漢 石油學(xué)院 電子工程系電子儀器及電子測量專業(yè) , 高級工程師 , 現(xiàn)從事 電子設(shè)備的維護工作 。在國內(nèi)各級刊物發(fā)表論文多篇 。1. 2 m 、s數(shù)據(jù)的確定在實際設(shè)計過程中 , 總是事先確定電臺的工作 頻率 , 即壓控振蕩器輸出的頻率  fvco , 然后再來確定 m 、s的值 。由 ( 1 )式可以得出 :pm  + s  = fvco  / fr ,設(shè)鎖相環(huán)總分頻比  n = fvco  / fr ,那么就有 :m  + s / p = n /

9、 p                                                  

10、60;         ( 2 )從 ( 2 )式可知 : m 為  n / p的整數(shù)部分 ; s為  n / p的 余數(shù)部分 。 2 調(diào)諧電壓數(shù)據(jù)的測量 在  IC - V100 電臺中 , CMO S靜態(tài)存儲器在保存 頻道頻率參數(shù)的同時 ,還保留了與其頻率參數(shù)相對 應(yīng)的調(diào)諧電壓數(shù)據(jù) 。該數(shù)據(jù)保證高放接收電路諧振 在其接收頻點上 。因此 ,要使掉電電臺正常工作 ,還 需恢復(fù)調(diào)諧電壓數(shù)據(jù) 。IC - V100 電臺高放諧振回路所需的調(diào)諧電壓 獲取原理框圖如圖 2 所

11、示 :        圖 2 高放諧振回路調(diào)諧電壓獲取原理框圖 從圖 2 中可以看出 , CPU 向串行移位寄存器發(fā) 送 8 位調(diào)諧電壓數(shù)據(jù) ,經(jīng)移位寄存器變?yōu)?8 位并行 數(shù)據(jù) ,供給數(shù)模轉(zhuǎn)化器 ,從而為高放諧振回路提供諧 振電壓 VT 。對于串行傳輸數(shù)據(jù) ,沒有辦法進行測量 ; 對于這種經(jīng)轉(zhuǎn)化后的靜態(tài)并行數(shù)據(jù) ,只要測量串行移位寄 存器輸出端 D7 - D0 各個引腳 , 就能輕易地得到諧 振電壓的數(shù)據(jù) 。表 1 給出了一組正常電臺在接收狀 態(tài)下進行實際測量而得到的數(shù)據(jù) 。表 1 正常電臺在

12、接收狀態(tài)下的測量數(shù)據(jù)3      硬件及軟件3. 1 硬件硬件原理框圖如圖 3 所示 。它由 80C3 1 微型計 算機 、地址鎖存器 、程序存儲器 、矩陣開關(guān) 、顯示器等 電路組成 。電臺所需的頻率 、諧振電壓等數(shù)據(jù)存儲 在程序存儲器中 。           圖 3 硬件原理框圖 3. 2     軟件設(shè)計軟件主要圍繞以下 4 個方面的內(nèi)容來編寫 :( 1 )根據(jù)電臺正常工作要求 ,把頻道頻率

13、 、諧振 電壓數(shù)據(jù)正確寫入  IC - V100 電臺相關(guān)電路中 ;( 2 )實施對鎖相環(huán)回路鎖定檢測 ;( 3 )實施對電臺控制 ,如收發(fā)控制 、頻道切換等 ;( 4 )顯示當(dāng)前工作頻道參數(shù)以及收 /發(fā)狀態(tài)信息 。 主程序流程圖如圖 4 所示 。 圖 4 主程序流程框圖 3. 3     數(shù)據(jù)傳輸時序向  IC - V100 電臺鎖相環(huán)回路  PLL 寫入頻率參 數(shù)以及向 D /A 轉(zhuǎn)換器寫入諧振數(shù)據(jù)均是通過硬件 接收頻率(MH z) 13 8. 65 013 8. 70 013 8

14、. 75 0諧振電壓的數(shù)據(jù) ( 1 6 進制 ) ( H ) 1 51 61 7  有了上述關(guān)鍵性參數(shù) ,為下面的硬件設(shè)計及軟 件開發(fā)創(chuàng)造了條件 。圖 5     頻率數(shù)據(jù)寫入時的時序  相比 ,采用固蠟一步水相懸浮法工藝生產(chǎn)的氯化石 蠟  - 70 白度更高 , 產(chǎn)品熱穩(wěn)定指數(shù)更低 , 產(chǎn)品穩(wěn)定 性更好 。3. 1. 2 氯化石蠟  - 70 產(chǎn)品原材料消耗低 我廠氯化石蠟  - 70 產(chǎn) 品原 材料 實 際消 耗低 于設(shè)計值 ,見表 4。3. 2 經(jīng)濟效益和社會效益顯著我

15、廠氯化石蠟  - 7 0 生產(chǎn)技術(shù)的應(yīng)用研究 ,不僅 保證了氯化石蠟裝置經(jīng)濟平穩(wěn)地生產(chǎn) ,延長我廠產(chǎn) 品鏈 ,而且確保了我廠的氯堿裝置長周期 、滿負荷地 運行 ,綜合經(jīng)濟效益 顯著 。氯 化石 蠟  - 70 質(zhì) 量 好 、 生產(chǎn)成本低 ,又帶來較好的直接經(jīng)濟效益 。同時 ,我 廠氯化石蠟  - 7 0 裝置各項排污指標(biāo)都達到國家標(biāo) 準(zhǔn) ,更重要的是避免了溶劑法工藝四氯化碳破壞環(huán) 境 ,有效保護了江漢水源和周邊生態(tài)環(huán)境 ,具有較好 的社會效益 。表 4 氯化石蠟 - 70 產(chǎn)品原材料消耗項 目      

16、   ,             設(shè)計值          實際值 液蠟 ( t)     0. 5 1           0. 5 09 氯氣 ( t)   1. 0 6      &#

17、160;    1. 0 6 水 (m3 )      1 5     1 0. 71 電 ( KW ·h)                     1 40            

18、0;   1 1 5. 8 汽 ( t)         0. 2 4           0. 2 3 堿 ( kg)       2 5      1 7. 7 催化劑 ( kg)         1. 0    0. 9 4 

19、; 穩(wěn)定劑 ( kg)         2.  5              1.  8 3         4 結(jié)束語比較少 ,因此氯化石蠟  - 70 將成為一個新的效益型 產(chǎn)品 。我廠對氯化石蠟  - 7 0 生產(chǎn)技術(shù) 應(yīng)用 研 究獲 得了成功 ,這不僅對我廠氯氣平衡 、安全生產(chǎn) 、環(huán)保 達標(biāo)具有十分重要的意義 ,而且對促進我國氯化石 蠟行業(yè)的技術(shù)進步起到了積極的推動作用 。特別是 創(chuàng)造性地實現(xiàn)了固蠟水相懸浮法一步生產(chǎn)氯化石蠟- 70 ,形成了獨特的氯化石蠟  - 70 生產(chǎn)技術(shù) , 有助 于提高我國氯化石蠟行業(yè)技術(shù)水平 。今