3 多道脈沖幅度分析器相關(guān)軟件設(shè)計

　　ARM微處理器軟件可采用前／后臺系統(tǒng)(foreground／background)或超循環(huán)系統(tǒng)(super-loops)設(shè)計。應(yīng)用程序是一個無限循環(huán)，循環(huán)中調(diào)用相應(yīng)的函數(shù)可完成相應(yīng)的功能，這部分可以看成后臺行為(background)。中斷服務(wù)程序可處理異步事件、這部分可以看成前臺行為。后臺也可以叫做任務(wù)級，前臺也叫做中斷級。時間相關(guān)性很強的關(guān)鍵操作一定是靠中斷服務(wù)來保證的。因為中斷服務(wù)提供的信息，要等到后臺程序運行到可以處理這個信息時，才能得到處理。這種軟件系統(tǒng)在處理信息的及時性上，比實際可以做到的要差。處理信息的及時性，稱作任務(wù)級響應(yīng)時間。最壞情況下的任務(wù)級響應(yīng)時間取決于整個循環(huán)的執(zhí)行時間。因為循環(huán)的執(zhí)行時間不是常數(shù)，程序經(jīng)過某一特定部分的準確時間是確定的。進而，如果程序修改了，循環(huán)的時序也會受到影響。程序在進行初始化后，將進入超級循環(huán)等待中斷，中斷到來先保護現(xiàn)場再轉(zhuǎn)到中斷服務(wù)程序，處理完畢后恢復(fù)現(xiàn)場，再返回超級循環(huán)并繼續(xù)等待中斷?？梢娭袛嗵幚硎浅绦蛑斜容^重要的任務(wù)。

　　3．1 主函數(shù)程序設(shè)計流程

　　整個應(yīng)用系統(tǒng)軟件程序可采用模塊化設(shè)計方法，包括C語言和匯編語言兩在模塊。其主程序流程圖如圖7所示。

　　3．2 A／D轉(zhuǎn)換中斷服務(wù)程序

　　A/D轉(zhuǎn)換完畢后，可由AD7994的BUSY端向ARM申請中斷，ARM開始讀取來自A/D轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)并保存。其程序流程如圖8所示。

　　AD7994是4通道12位ADC，為了能夠快速處理A／D中斷服務(wù)程序，本系統(tǒng)將A/D中斷設(shè)置為快速中斷。

　　3. 3 串口通信軟件設(shè)計

　　本系統(tǒng)中的串口中斷程序流程圖如圖9所示。

　　4 仿真調(diào)試

　　在PROTEUS軟件上進行仿真，改變不同的電路參數(shù)，可以觀察波形的變化。

　　利用函數(shù)發(fā)生器可產(chǎn)生一個矩形波信號，然后運行仿真程序，以直接讀出各波形。改變電容Cll的值，可以改變輸出波形的幅度。然后調(diào)整不同的輸入信號進行測試，并記錄輸出波形的幅度以及波形。波形幅度數(shù)據(jù)如表l所列，其波形仿真圖10所示。

　　由圖可見，當C11的值小于160 pF或大于1．5nF的時候，波形開始失真。

　　5 結(jié)束語

　　本文所設(shè)計的硬件電路已經(jīng)通過了軟件調(diào)試和仿真，可以達到預(yù)期的效果。積分電容器的電容值過大過小都不行，在PROTEUS上選擇不同的電容值有較大的優(yōu)勢。由于CA3140的放大倍數(shù)等于某時候的最高信號頻率(為4．5 MHz)，故在輸入信號頻率較高的時候，CA3140的放大倍數(shù)將不能接近1，而這會影響 最后的結(jié)果。所以，為了在高頻輸入時，系統(tǒng)也能正常工作，可以把CA3140替換成高頻特性比較好的LM6161，這樣可以提高系統(tǒng)的高頻特性。