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微型計算機(jī)技術(shù)在電臺維護(hù)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(jī)技術(shù)來恢復(fù)掉電電臺數(shù)據(jù)的方法 。實(shí)際應(yīng)用 表明 ,該方法達(dá)到了恢復(fù)掉電電臺功能的目的 。 主題詞 計算機(jī)應(yīng)用 無線電通信 分頻器 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(jìn)的計算機(jī)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(jī)作為主控芯片 , 進(jìn)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(jìn)而達(dá)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 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(jìn) 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 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(jìn)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 ( 1 ) 式中 , m 為主計數(shù)器 M 所予置的 11 位二進(jìn)制所對應(yīng) 的十進(jìn)制數(shù) , s為吸收計數(shù)器 S所予置的 6 位二進(jìn)制 所對應(yīng)的十進(jìn)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 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(hù)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(shí)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 / p ( 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(diǎn)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(jìn)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(jìn)行實(shí)際測量而得到的數(shù)據(jù) 。 表 1 正常電臺在接收狀態(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(jī) 、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 、諧振 電壓數(shù)據(jù)正確寫入 IC - V100 電臺相關(guān)電路中 ; ( 2 )實(shí)施對鎖相環(huán)回路鎖定檢測 ; ( 3 )實(shí)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 0 13 8. 70 0 13 8. 75 0 ⋯
諧振電壓的數(shù)據(jù) ( 1 6 進(jìn)制 ) ( H ) 1 5 1 6 1 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(shí) 際消 耗低 于
設(shè)計值 ,見表 4。
3. 2 經(jīng)濟(jì)效益和社會效益顯著
表 4 氯化石蠟 - 70 產(chǎn)品原材料消耗
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(dá)標(biāo)具有十分重要的意義 ,而且對促進(jìn)我國氯化石 蠟行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步起到了積極的推動作用 。特別是 創(chuàng)造性地實(shí)現(xiàn)了固蠟水相懸浮法一步生產(chǎn)氯化石蠟
- 70 ,形成了獨(dú)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 。今后我廠將繼 續(xù)做好以下三方面的工作 ,完善氯化石蠟 - 7 0 生產(chǎn) 技術(shù) ,縮小與發(fā)達(dá)國家的差距 ,使更多的氯化石蠟產(chǎn) 品走向世界 ,力爭獲得更好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益 。
( 1 )研究采用大容量反應(yīng)釜和增加原料的加入 量 ,提高單套裝置生產(chǎn)能力 ;
( 2 )對產(chǎn)品進(jìn)行改性研究 ,提高產(chǎn)品的軟化點(diǎn) 、 熱穩(wěn)定性 ;
( 3 )改進(jìn)副產(chǎn)鹽酸吸收工藝 ,使之變成工業(yè)酸外 售 。
參 考 文 獻(xiàn)
1 曹愛軍 ,劉敏 ,等 . 國內(nèi)氯化石蠟 - 70 工藝技術(shù)評述 . 氯堿 工業(yè) , 20 03 ( 5 )
2 張永軍 . 水相法氯蠟 - 7 0 生產(chǎn)現(xiàn)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(chǎn) 技 術(shù) 進(jìn) 展 . 氯 堿 工 業(yè) , 2 00 2 ( 7 )
4 袁建華 . 氯蠟 - 70 市場與應(yīng)用及生產(chǎn)技術(shù)概述 . 氯堿工 業(yè) , 2 00 1 ( 6 )
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