随机脉冲信号采集卡的设计

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1、万方数据第18卷V01．18第7期No．7电子设计工程ElectronicDesignEngineering2010年7月Jul．2010随机脉冲信号采集卡的设计徐勤建，梁媛，张朝晖(海军指挥学院江苏南京211800)摘要：为解决常规的数据采集卡在采集随机窄脉冲信号所存在的采集数据量大且不能实时处理的闸题．设计了基于80C196单片机的随机脉冲信号采集卡。采用了80C196单片机、8位高速A／D转换器1'I￡5540及使用EPLD器件实现计数、锁存和其他逻辑电路。并巧妙利用80C196单片机的高速输入通道(HSI)的中断特性，不仅实现了对随机脉冲信号的幅度测量(测量模式)

2、或脉内波形数据的采集(采样模式)，同时还记录脉冲到达的时间及脉冲的宽度，并且采集的数据还可按设定的格式实时送到主机处理。采集卡已成功应用于某型雷达侦察设备中的信号录取。可采集的最窄脉冲不小于0．1邺，对周期不大于25kHz的连续脉冲在测量模式下可实现不问断采样。关键词：教据采集；随机脉冲；80C196；单片机中图分类号：’rP216文献标识码：A文章编号：1674-6236(2010)07-0135—04DesignofdataacquisitioncardforrandompulsesXUQin-jian，LIANGYuan，ZHANGChao—hui(NavalCom

3、mandco如伊，Nanjin9211800，China)Abstract：TosolvetheproblemsoftenmetbytheregulardataacquisitioncardsincollectingrandomnalTowpulsesignals，suchasthedataa总toogigantictobedealtwithsimultaneously．thedataacquisitioncardforrandompulsesbasedonsingle-chipprocessorof8012196isdesignedinthispaper．111ecar

4、dincludessingle-chipprocessorof80C196．8-bithi【ghspeedA／DconverterofTLC5540andEPLDwhichCallcounterandlatch，otherlo舀cMfunctionmodulesarealsointegratedinto．．11leHSIinterruptofsingle-chipprocessorof80C196isadoptedflexibly，sothecardmakesitpossibletomeasurethe，rangeoftherandompulsesignals(measu

5、rementmode)ortocollectwavesdata(samplingmode)，andinthemeantimecallrecordthetimeofthepulsearrivalandthepulsewidth．Thecollecteddatacanbesenttothemainprocessorinthegivenformat．Thecardisappliedsuccessfullyinsomeradarreconnaissancesystemtoacquiresignals．mlewidthofnarrowestpulsecollectedismoret

6、hanO．1岫，andthepulsewhoseperiodislessthan25kHzcarlbesampledcontinuouslyinthemodeofmeasure．Keywords：dataacquisition；randompulse；80C196；single--chipcomputer在雷达、声纳及工业控制领域中的故障监测系统中。往往需要采集雷达、声纳的回波信号或故障监测系统中的故障信号。由于这些信号是随机出现的，并且这些信号的幅度、脉宽及形状相差较大。有些信号脉宽可能很窄，有的可能较宽，且占空比不均匀。若采用传统的固定采样速率采集方式则不能满足实时处

7、理要求。因为，对窄脉冲采样，要求采样速率很高，若采用连续采样方法，则采集数据量太大，采集数据不能及时处理．不能满足采集信号的实时分析或故障的实时处理的要求。为此研制一种随机脉冲信号采集卡【ll，其基本工作原理为：随机脉冲信号出现时，高速采集电路工作，无脉冲信号时，高速采集电路停止工作。由于在上述方面应用中要求采集的随机脉冲的平均占空比很小。因此采用该随机脉冲信号采集卡采集的数据量不是很大，能够对采集的数据进行实时处理和分析，并满足上述领域的特殊需要。1随机脉冲信号采集卡随机脉冲信号采集卡硬件组成框图【2I如图1所示。它主要分为