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微型計算機技術在電臺維護中的應用
摘 要 針對地震勘探中 ,由于意外因素的影響 , IC - V10 0 電臺內 CMO S靜態存儲器掉電 ,導 致存儲在它里面的頻率等參數丟失 ,從而使該電臺無法正常工作這一問題 ,從分析 IC - V10 0 電臺 鎖相環頻率合成器原理入手 ,提出了利用微型計算機技術來恢復掉電電臺數據的方法 。實際應用 表明 ,該方法達到了恢復掉電電臺功能的目的 。 主題詞 計算機應用 無線電通信 分頻器 IC - V1 00 電臺 是 ICOM 公 司生 產 的一 種專 業 級無線電通訊設備 ,它采用了當今先進的計算機技 術及數字鎖相環頻率合成技術 ,廣泛應用于地震勘 探生產領域 。 IC - V100 電臺內的 CMO S靜態存儲 器由于意外因素掉電 ,導致存儲在它內面的頻率等 參數丟失 ,從而使該電臺無法正常工作 。曾經采用 包括使用專用編程器在內的許多方法都沒能使掉電 的 IC - V10 0 電臺恢復其功能 。針對這種情況 ,開展 了對該電臺工作原理分析研究工作 ,并在此基礎上 , 利用性能優良的 80 C31 微型計算機作為主控芯片 , 進行硬件設計及軟件開發 ,取代原來的控制單元電 路 ,并由該電路向鎖相環頻率合成器及其它電路提 供因掉電而丟失的頻率數據等參數 ,進而達到恢復 掉電電臺功能的目的 。 1 IC - V1 0 0 電臺鎖相環頻率合成器 1. 1 鎖相環原理 IC - V1 00 電臺鎖相環頻率合成器 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 p / p + 1, 其中 , p = 6 4; 頻率合成 器件 U PD2 834C內含射頻放大器 、分頻器 、主計數器 M、吸收計數器 S、鑒相器 、移位寄存器等 。 從原理框圖可以看出 ,該鎖相環頻率合成器采 用串行接受數據的方式 ,原 CPU 從 CMO S靜態存儲 器中取出頻率參數 ,在選通信號 STR1、時鐘 CL K的配合下 , 向 鎖 相 環 頻 率 合 成 器 發 送 二 進 制 數 據 。 U PD283 4C內的移 位 寄 存 器 接 收 來 自 CPU 發 來 的 17 位數據并送往 17 位鎖存器鎖存 。經 17 位鎖存 器鎖存后的高 11 位數據予置主計數器 M ,低 6 位數 據予置吸收計數器 S。鎖相環頻率合成器根據接收 到的二進制數據 ,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射時的載波頻率 。當環 路鎖定時 ,壓控振蕩器輸出的頻率 fvco為 : fvco = ( pm + s) fr ( 1 ) 式中 , m 為主計數器 M 所予置的 11 位二進制所對應 的十進制數 , s為吸收計數器 S所予置的 6 位二進制 所對應的十進制數 , fr為基準頻率 ,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 電臺鎖相環頻率合成器 作者簡介 陳友祥 , 男 , 1 98 8 年畢業于江漢 石油學院 電子工程系電子儀器及電子測量專業 , 高級工程師 , 現從事 電子設備的維護工作 。在國內各級刊物發表論文多篇 。
1. 2 m 、s數據的確定 在實際設計過程中 , 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 , 設鎖相環總分頻比 n = fvco / fr ,那么就有 : m + s / p = n / p ( 2 ) 從 ( 2 )式可知 : m 為 n / p的整數部分 ; s為 n / p的 余數部分 。 2 調諧電壓數據的測量 在 IC - V100 電臺中 , CMO S靜態存儲器在保存 頻道頻率參數的同時 ,還保留了與其頻率參數相對 應的調諧電壓數據 。該數據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 需恢復調諧電壓數據 。 IC - V100 電臺高放諧振回路所需的調諧電壓 獲取原理框圖如圖 2 所示 : 圖 2 高放諧振回路調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 送 8 位調諧電壓數據 ,經移位寄存器變為 8 位并行 數據 ,供給數模轉化器 ,從而為高放諧振回路提供諧 振電壓 VT 。 對于串行傳輸數據 ,沒有辦法進行測量 ; 對于這 種經轉化后的靜態并行數據 ,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 振電壓的數據 。表 1 給出了一組正常電臺在接收狀 態下進行實際測量而得到的數據 。 表 1 正常電臺在接收狀態下的測量數據
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 、顯示器等 電路組成 。電臺所需的頻率 、諧振電壓等數據存儲 在程序存儲器中 。
圖 3 硬件原理框圖 3. 2 軟件設計 軟件主要圍繞以下 4 個方面的內容來編寫 : ( 1 )根據電臺正常工作要求 ,把頻道頻率 、諧振 電壓數據正確寫入 IC - V100 電臺相關電路中 ; ( 2 )實施對鎖相環回路鎖定檢測 ; ( 3 )實施對電臺控制 ,如收發控制 、頻道切換等 ; ( 4 )顯示當前工作頻道參數以及收 /發狀態信息 。 主程序流程圖如圖 4 所示 。 圖 4 主程序流程框圖 3. 3 數據傳輸時序向 IC - V100 電臺鎖相環回路 PLL 寫入頻率參 數以及向 D /A 轉換器寫入諧振數據均是通過硬件
接收頻率 (MH z) 13 8. 65 0 13 8. 70 0 13 8. 75 0 ⋯
諧振電壓的數據 ( 1 6 進制 ) ( H ) 1 5 1 6 1 7 ⋯
有了上述關鍵性參數 ,為下面的硬件設計及軟 件開發創造了條件 。
圖 5 頻率數據寫入時的時序
相比 ,采用固蠟一步水相懸浮法工藝生產的氯化石 蠟 - 70 白度更高 , 產品熱穩定指數更低 , 產品穩定 性更好 。
3. 1. 2 氯化石蠟 - 70 產品原材料消耗低 我廠氯化石蠟 - 70 產 品原 材料 實 際消 耗低 于
設計值 ,見表 4。
3. 2 經濟效益和社會效益顯著
表 4 氯化石蠟 - 70 產品原材料消耗
穩定劑 ( kg) 2. 5 1. 8 3
4 結束語
比較少 ,因此氯化石蠟 - 70 將成為一個新的效益型 產品 。我廠對氯化石蠟 - 7 0 生產技術 應用 研 究獲 得了成功 ,這不僅對我廠氯氣平衡 、安全生產 、環保 達標具有十分重要的意義 ,而且對促進我國氯化石 蠟行業的技術進步起到了積極的推動作用 。特別是 創造性地實現了固蠟水相懸浮法一步生產氯化石蠟
- 70 ,形成了獨特的氯化石蠟 - 70 生產技術 , 有助 于提高我國氯化石蠟行業技術水平 。今后我廠將繼 續做好以下三方面的工作 ,完善氯化石蠟 - 7 0 生產 技術 ,縮小與發達國家的差距 ,使更多的氯化石蠟產 品走向世界 ,力爭獲得更好的經濟效益和社會效益 。
( 1 )研究采用大容量反應釜和增加原料的加入 量 ,提高單套裝置生產能力 ;
( 2 )對產品進行改性研究 ,提高產品的軟化點 、 熱穩定性 ;
( 3 )改進副產鹽酸吸收工藝 ,使之變成工業酸外 售 。
參 考 文 獻
1 曹愛軍 ,劉敏 ,等 . 國內氯化石蠟 - 70 工藝技術評述 . 氯堿 工業 , 20 03 ( 5 )
2 張永軍 . 水相法氯蠟 - 7 0 生產現狀及市場前景 . 中國氯 堿 , 2 00 3 ( 6 )
3 沈 清 . 水 相 法 氯 蠟 - 7 0 生 產 技 術 進 展 . 氯 堿 工 業 , 2 00 2 ( 7 )
4 袁建華 . 氯蠟 - 70 市場與應用及生產技術概述 . 氯堿工 業 , 2 00 1 ( 6 )
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