趙嘉妮數(shù)據(jù)采集與傳輸系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、湖南文理學(xué)院芙蓉學(xué)院課程設(shè)計(jì)報(bào)告課程名稱： 電子技術(shù)課程設(shè)計(jì) 專業(yè)班級(jí)： 芙蓉通信工程0901班 學(xué)生姓名： 趙 妮 指導(dǎo)教師： 伍 宗 富 完成時(shí)間： 2011年6月25日 報(bào)告成績(jī)： 評(píng)閱意見： 評(píng)閱教師 日期 教學(xué)工作部制題目二 數(shù)據(jù)采集與傳輸系統(tǒng)設(shè)計(jì) 一、任務(wù) 設(shè)計(jì)制作一個(gè)用于8路模擬信號(hào)采集與單向傳輸系統(tǒng)。系統(tǒng)方框圖參見圖1。 二、要求 1基本要求 （1）被測(cè)電壓為8路05v分別可調(diào)的直流電壓。系統(tǒng)具有在發(fā)送端設(shè)定8路順序循環(huán)采集與指定某一路采集的功能。 （2）采用8位a/d變換器。 （3）采用3db帶寬為30khz50khz的帶通濾波器（帶外衰減優(yōu)于35db/十倍頻程）作為模擬信道

2、。 （4）調(diào)制器輸出的信號(hào)峰-峰值vsp-p為01v可變，碼元速率16k波特（碼元/秒）；制作一個(gè)時(shí)鐘頻率可變的測(cè)試碼發(fā)生器（如0101碼等），用于測(cè)試傳輸速率。 （5）在接收端具有顯示功能，要求顯示被測(cè)路數(shù)和被測(cè)電壓值。 2發(fā)揮部分 （1）設(shè)計(jì)制作一個(gè)用偽隨機(jī)碼形成的噪聲模擬發(fā)生器，偽隨機(jī)碼時(shí)鐘頻率為96khz，周期為127位碼元，生成多項(xiàng)式采用 。其輸出峰-峰值 為01v連續(xù)可調(diào)。 （2）設(shè)計(jì)一個(gè)加法電路，將調(diào)制器輸出 與噪聲電壓 相加送入模擬信道。在解調(diào)器輸入端測(cè)量信號(hào)與噪聲峰-峰值之比（ ），當(dāng)其比值分別為1、3、5時(shí)，進(jìn)行誤碼測(cè)試。測(cè)試方法：在8路順序循環(huán)采集模式下，監(jiān)視某一路的顯示

3、，檢查接收數(shù)據(jù)的誤碼情況，監(jiān)視時(shí)間為1分鐘。 （3）在（ ）=3時(shí)，盡量提高傳輸速率，用上述第（2）項(xiàng)的測(cè)試方法，檢查接收數(shù)據(jù)的誤碼情況。 （4）其它（如自制用來定量測(cè)量系統(tǒng)誤碼的簡(jiǎn)易誤碼率測(cè)試儀，其方框圖見圖2。 數(shù)據(jù)采集與傳輸系統(tǒng)設(shè)計(jì) 通信工程專業(yè)學(xué)生：趙妮 指導(dǎo)教師：伍宗富老師（湖南文理學(xué)院 電氣與信息工程學(xué)院，湖南 常德 415000）摘 要：為實(shí)現(xiàn)8路數(shù)據(jù)的采集和單向傳輸，在發(fā)送端和接收端個(gè)用一片可以精確設(shè)定波特率的89c52單片機(jī)?？刂茢?shù)據(jù)采集、通信和結(jié)果顯示；通信方式為fsk調(diào)制，鎖相解調(diào)；為提高通信可靠新，采用二維奇偶校驗(yàn)碼和連續(xù)發(fā)送/三中取二接收。此外，在軟件中進(jìn)行了功能擴(kuò)展

4、，用戶可以通過鍵盤操作實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通道的切換和精確的波特率分檔，使整個(gè)系統(tǒng)控制更趨向于智能化。abstract: in order to achieve the 8-channel data acquisition and one-way transmission, the transmitter and a receiver can be precisely set with a baud rate of the 89c52 microcontroller. control data acquisition, communication, and results; means of commun

5、ication for the fsk modulation, phase-locked demodulation; to improve the communication reliability of new, two-dimensional parity code and continuous transmission / reception third take the two. in addition, the software for the extensions, users can access data through the keyboard switching and p

6、recise baud rate tranches, so that the whole system control tend to be more intelligent.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1.1：八路模擬信號(hào)的產(chǎn)生與a/d轉(zhuǎn)換器。1.2：發(fā)送端得采集與通訊控制器。1.3：二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制器。1.4：解調(diào)器1.5：3db帶寬30-50hz的帶通濾波器作為模擬通道。1.6：時(shí)鐘頻率可變的測(cè)試碼發(fā)生器。1.7：接收端采集結(jié)果顯示電路。1.8用偽隨機(jī)碼形成的噪聲模擬發(fā)生器。2.9加法電路。3.0通信編碼與軟件糾錯(cuò)。2 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)2.1 八路模擬信號(hào)的產(chǎn)生與a/d轉(zhuǎn)換 被測(cè)電壓為05v通過電位器調(diào)節(jié)

7、的直流電壓，a/d變換器采用專業(yè)芯片adc0809，分辨率為8位，最大不可調(diào)誤差小于11.sb。2.2發(fā)送端得采集與通訊控制器： 用單片機(jī)作為這一控制系統(tǒng)的核心，接受來自adc0809的數(shù)據(jù)，并利用單片機(jī)內(nèi)置的專用串行通信電路將數(shù)據(jù)進(jìn)行并串轉(zhuǎn)換后輸出至調(diào)制器，單片機(jī)通過接口芯片與鍵盤相連，由鍵盤控制采集方式是循環(huán)采集或選擇采集，同時(shí)也可以利用鍵盤進(jìn)行其他擴(kuò)展功能的切換，此外，為便于通道監(jiān)視和誤碼率測(cè)試，在發(fā)送端擴(kuò)展了采集數(shù)據(jù)的顯示功能，在單片機(jī)的選擇方面，考慮到題目基本要求碼元速率為16k波特，發(fā)揮部分要求盡量提高傳輸速率，因此，單片機(jī)的串口應(yīng)可以比較精確的設(shè)定波特率，且波特率可變，若采用89

8、c51單片機(jī)，由內(nèi)部定時(shí)器作為波特率發(fā)生器，其變化受限，不夠靈活，16k波特以上只有約30k波特一檔，步進(jìn)過大。而89c52單片機(jī)內(nèi)置專門的波特率發(fā)生器，可以以較小的步進(jìn)精確設(shè)定波特率，一方面滿足了題目的要求，另一方面也便于在發(fā)揮部分進(jìn)一步提高波特率。2.3 二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制器： 常用的二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制方法有，對(duì)截波振幅調(diào)制的振幅鍵控（ask），對(duì)截波頻率調(diào)制的移動(dòng)鍵控（fsk）和對(duì)截波和位調(diào)制的相移鍵控（psk），這幾種調(diào)制方法比較：首先從頻帶利用率來說，ask和psk都是2b（b為被調(diào)制基帶信號(hào)的帶寬），fsk則相對(duì)大一些，要2b+|f1-f2|，其中，f1、f2為fsk的兩個(gè)截波頻率，從誤比

9、特率來看，psk的誤比特率在相同噪比的情況下，要比fsk和ask低3db，這樣看來，用psk應(yīng)該是最好的，能夠達(dá)到最好的性能，但是psk有相位模糊問題。這樣一來在解調(diào)端還要進(jìn)行差分碼的譯碼，不僅電路上更加復(fù)雜，而且差分譯碼時(shí)會(huì)引起誤碼擴(kuò)散，導(dǎo)致誤碼率上升，fsk有一種特殊情況，就是當(dāng)（f1=f2）=n(1/2)比特率,能夠產(chǎn)生一種恒定包絡(luò)，連續(xù)相位的調(diào)制信號(hào)msk，它的優(yōu)點(diǎn)是能量主要集中在頻率的較低處，綜合考慮三種調(diào)制方式的特點(diǎn)，并結(jié)合電路的復(fù)雜度情況，最終選擇用fsk調(diào)制方式，考慮到要盡量提升碼元率，并且在16k比特時(shí)能滿足msk的條件，最終選擇兩個(gè)載波頻率為32khz和48khz，并且用單

10、片函數(shù)發(fā)生芯片xr2206為核心構(gòu)成fsk調(diào)制電路，它在進(jìn)行fsk調(diào)制時(shí)相位是連續(xù)變化的。2.4 解調(diào)器：采用鎖相環(huán)fsk解調(diào)方式，鎖相環(huán)相當(dāng)于一個(gè)中心頻率能夠跟蹤輸入信號(hào)頻率變化的窄寬濾波器。利用鎖相環(huán)的跟蹤功能，使載波和相位同步提取不僅頻率相同，而且相位差也很小，它的窄寬濾波特性，可以改善同步系統(tǒng)的噪聲性能，做到低門限鑒頻，他的記憶特性，可以使輸入信號(hào)中斷后，在一定時(shí)間內(nèi)保持同步選用集成鎖相環(huán)mn7411c4046組成fsk解調(diào)電路，其最高頻率能達(dá)到12mhz。完全能滿足要求，但使用時(shí)應(yīng)注意正確選擇1.pf參數(shù)和vco部分的外接電阻參數(shù)，以控制鎖定頻率范圍。2.5 3db帶寬為30-50h

11、z的帶通濾波器： 方案一：有源運(yùn)放濾波器方案，電路采用阻容元件，體積小，有大量現(xiàn)成的表格可以供設(shè)計(jì)時(shí)查閱，但其干擾較大，對(duì)元器件的數(shù)值誤差敏感，某些情況下在負(fù)反饋回路中可能產(chǎn)生正反饋，設(shè)置引起自激，調(diào)試起來也比較麻煩。 方案二：開關(guān)電容濾波器方案，開關(guān)電容濾波器克服了方案一的缺點(diǎn)，使用時(shí)鐘頻率控制通阻帶，通帶波動(dòng)小，過濾帶窄，阻帶衰減大，使用專用芯片如1.mf100，可以獲得0.1hz-100kha的可調(diào)中心頻率，以及帶外 -60db/十倍頻程的衰減是實(shí)現(xiàn)題目要求的帶通濾波的最佳方案。最后，選擇的是有濾波器的方案，采用阻容元件均有高精度、低溫裂特性并且經(jīng)過嚴(yán)格篩選。2.6 時(shí)鐘頻率可變的測(cè)試碼

12、發(fā)生器：由于該測(cè)試碼主要用于測(cè)試傳輸速率，對(duì)于碼型沒有特別要求，可以采用頻率可調(diào)的方波信號(hào)，用精確波形發(fā)生器/壓控振蕩器芯片icl8038，以及簡(jiǎn)單的外圍電路即可構(gòu)成線性誤差小于百分之零點(diǎn)一，輸出頻率范圍0.。1hz-300khz的v/f轉(zhuǎn)換電路，較好的滿足了生成測(cè)試碼的要求，但此電路頻率穩(wěn)定度較差。2.7 接收端采集結(jié)果顯示電路：使用一片89c52作為數(shù)據(jù)采集-顯示系統(tǒng)的核心，利用89c52內(nèi)部集成的專用串行通信電路實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集和串/并轉(zhuǎn)換，并可以通過波特率編輯響應(yīng)發(fā)送端波特率的變化。2.8 通信編輯于軟件糾錯(cuò)： 由于模擬信號(hào)的噪聲比較嚴(yán)重，為正確通信，有必要使用一定的編碼方式進(jìn)行檢查和糾錯(cuò)

13、，綜合考慮cpu資源的占用情況，我們選擇簡(jiǎn)單有效的二維奇偶校驗(yàn)碼作為基本校驗(yàn)碼，但而為奇偶校驗(yàn)碼有明顯的局限性：不能見出幀數(shù)據(jù)中構(gòu)成矩形的4個(gè)錯(cuò)碼元，為進(jìn)一步提高通信可靠性，我們?cè)诎l(fā)送多次同一幀數(shù)據(jù)。接收端還在連續(xù)收到的三幀數(shù)據(jù)中，如果發(fā)現(xiàn)有兩幀完全相對(duì)則認(rèn)為該數(shù)據(jù)發(fā)送正確，稱為“三中數(shù)二”的方式，其效果相當(dāng)于一個(gè)低通濾波器。用這種方法可以有效地提高通行的可靠性，但需要注意的是，如果接收端在某一幀的連續(xù)發(fā)透過程中始終沒有接到其正確幀，則拒收本幀，也即這種糾錯(cuò)方式不能確保所有幀有效傳遞。綜上所訴，我們?cè)诎l(fā)送端和接收端采用雙cpu方案，用兩片可以確定波特率的89c52單片機(jī)分別控制數(shù)據(jù)采集，通信和

14、采集結(jié)果顯示，發(fā)端和手端之間為單向數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，擦應(yīng)frk調(diào)制，鎖相環(huán)解鎖。為提高通信的可靠性，通信編碼用二維奇偶校驗(yàn)碼，并采用連續(xù)發(fā)送/三中取二接收的通信方式。用有源運(yùn)放敏帶濾波器件為模擬信道濾波器。用戶icl8038構(gòu)成試碼發(fā)生器。3 系統(tǒng)原理圖圖1：:4 單元電路分析與計(jì)算4.1 xr2206fsk調(diào)制電路 xr2206是單片函數(shù)發(fā)生器集成電路，可產(chǎn)生高質(zhì)量、高穩(wěn)定、高精度的正弦波、方波、三角波等波形，可使用外部電壓獲得調(diào)頻或者調(diào)幅波形輸出。工作頻率可由外部選擇，其范圍為0.01hz-1mhz。4.2 m74dc4046 fsk 解調(diào)電路 mm74dc4046是通用的cmos鎖相環(huán)集成電

15、路，其內(nèi)部主要由相位比較器p1、p2壓控振蕩器（vc0）、線性放大器、源極跟蹤器、整形電路等構(gòu)成，圖5-1-2是制六構(gòu)成的fsk解調(diào)電路，在確定外圍元件參數(shù)時(shí)，必須根據(jù)器件有關(guān)的技術(shù)資料本系統(tǒng)fsk兩個(gè)載波頻率分別為fmin=32hz/fmax=48khz，中心頻率f0=40khz，由器件手冊(cè)中的fmin-r2/c1曲線可以定出r2和c1的值。由曲線（fmin/fmin）-r2/r1可確定r2/r1的值，從而得出r1的值。4046前級(jí)比較器lm393用于將輸入模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為0-5v數(shù)字電平，提供4046的輸入后級(jí)用a741構(gòu)成一個(gè)2階低通濾波器，截止頻率約20khz，用于濾除解調(diào)輸出信號(hào)中的高

16、頻成分，最后再用1m393對(duì)信號(hào)進(jìn)行整形，輸出幅度為0-5v的數(shù)字信號(hào)4.3 帶通濾波器的設(shè)計(jì) 為在通帶內(nèi)獲得最大平坦，選擇butterworth型帶通濾波器，指標(biāo)為fc1=30khz,fch=50khz，阻帶衰減斜率=35db/十倍率，具體計(jì)算如下：（1） ： 階數(shù)計(jì)算，可只通過低通部分，由衰減頻率=35db/十倍頻可得：w/wc=10處幅度衰減=38db/十倍頻，根據(jù)butterworth型低通幅度函數(shù)可得：圖2： 解得n=2,因此濾波器需要3階。（2）： 電路選擇電路可以采用單重反饋、單位增益、單運(yùn)放一次實(shí)現(xiàn)的低、高通三階節(jié)，但該三階節(jié)是靈敏度偏高，元件值誤差和溫度變化會(huì)嚴(yán)重影響濾波特性

17、。本設(shè)計(jì)采用一階節(jié)和二階節(jié)連方式來實(shí)現(xiàn)高、低通濾波器，靈敏度降低，特性比較穩(wěn)定。原理圖如圖3所示：圖3： （3） 阻容元件值得計(jì)算根據(jù)系統(tǒng)傳輸函數(shù)和butterworth三階多項(xiàng)式的表達(dá)形式，計(jì)算得：低通濾波器：c1=20nf,c2=40nf,r1=r2=r3=160歐姆高通濾波器：c1=c2=c3=10nf,r1=520歐姆，r2=270歐姆，r3=1千歐（4） pspice仿真結(jié)果，用oread pspice對(duì)該通濾波器進(jìn)行仿真，得到其理論寬帶為27-55khz中心頻率為30khz，帶外衰減超過-50db/十倍頻，基本滿足題目要求。4.4 測(cè)試碼發(fā)生器 ic8038可變頻率發(fā)生器，其輸出信

18、號(hào)頻率與8腳輸入電壓之間是近似的線性關(guān)系，由9腳輸出占空比為1:1的方波作為測(cè)試碼，輸出頻率范圍為20hz-16khz，即輸出碼率可以達(dá)到30kbps。由于模擬信道帶寬只有20kbps，在fsk調(diào)制方式下，該輸出碼率范圍完全符合測(cè)試要求。4.5 a/d 轉(zhuǎn)換電路 模數(shù)轉(zhuǎn)換電路采用adc0809與發(fā)送端單片機(jī)89c52的連接。0809是8位a/d轉(zhuǎn)換芯片，只有8位分辨率，最大不可調(diào)誤差小與11.sb，本電路中由于考慮到傳輸數(shù)據(jù)時(shí)要增加幀頭，為了與數(shù)據(jù)區(qū)分，設(shè)幀頭為fa，輸入電壓為5v時(shí)候，a/d轉(zhuǎn)換后對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)為f1，則需要調(diào)整基準(zhǔn)源頭至5.689v，可用精密基準(zhǔn)源1m336提供該電壓。從adc

19、0809的數(shù)據(jù)手冊(cè)上查到，該芯片的供電電源最大可達(dá)6.5v，本電路中用5.75v，用可調(diào)精密電壓源1m317供電。4.6 單片機(jī)和鍵盤顯示器的接口電路 我們采用的雙cpu反感在發(fā)送端和接受端分別有一個(gè)8052最小系統(tǒng)，包括：89c52、fpron27128.ram62256 地址鎖存為74ls373、地址譯碼74ls138等，發(fā)送端采用4*4鍵盤作為輸入控制，用于切換采集方式和實(shí)現(xiàn)其他擴(kuò)展功能，兩端同時(shí)用8個(gè)數(shù)碼管顯示地址和數(shù)據(jù)，以供誤碼率監(jiān)視。單片機(jī)與鍵盤/顯示器 的接口采用8279鍵盤/顯示器控制芯片，實(shí)現(xiàn)對(duì)鍵盤的自動(dòng)掃描、防抖動(dòng)，并對(duì)顯示器進(jìn)行自動(dòng)刷新。4.7 偽隨機(jī)碼發(fā)生器和加法電路（

20、發(fā)揮部分） 由n級(jí)移位寄存器構(gòu)成的偽隨機(jī)碼（m碼）發(fā)生器，其線性序列的最大長(zhǎng)度為m=2n-1,題目要求m碼周期為127=27-1位碼元，所以應(yīng)采用7級(jí)移位寄存器，又根據(jù)m碼生成多式f(x)=x7+x3+1，確定反饋方程為f=q3q7。圖4 為偽隨機(jī)碼發(fā)生器和加法器電路：用兩片4級(jí)雙向移位寄存器74194連成7級(jí)移位寄存器。用mo=q1q2q3q4q5q6q7項(xiàng)控制移位寄存器的工作方式，以排除零狀態(tài)。寄存器的7路輸出中任何一路都可以作為模擬噪聲源頭。在噪聲輸出端用5千歐電位器調(diào)節(jié)其峰-峰值在0-1v之間變化，噪聲通過一級(jí)射隨器各路后運(yùn)放.的同相輸入端，實(shí)現(xiàn)與信號(hào)的相加圖4：4.8 數(shù)據(jù)通道的切換

21、用模擬開關(guān)s1和s2分別在發(fā)送端和接收端實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通道的切換。s1控制噪聲信號(hào)是否加入通信通道，但控制信號(hào)通道過模擬信號(hào)道或直接傳輸至信宿（此功能用于使源系統(tǒng)具有誤碼率測(cè)試功能），s1/s2都由鍵盤控制。 5 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 5.1 軟件功能 1.發(fā)送端可設(shè)定8路循環(huán)采集或者制定一路采集，數(shù)據(jù)采集速率為50ms一次，顯示、 刷新為500ms一次。 2.軟件過濾錯(cuò)誤數(shù)據(jù)，并支持一定的糾錯(cuò)功能。 3.軟件提供兩種狀態(tài)：系統(tǒng)工作狀態(tài)-系統(tǒng)正常工作、使用軟件過濾與糾錯(cuò)；信道測(cè) 試狀態(tài)-不使用軟件過濾與糾錯(cuò)， 用于對(duì)信道的觀察、測(cè)試。 4.軟件實(shí)現(xiàn)誤碼率測(cè)試：系統(tǒng)附加測(cè)試信道，使系統(tǒng)本身支持誤碼率測(cè)試與顯示

22、。 5.軟件實(shí)時(shí)設(shè)定波特率，從.到.擋可調(diào)節(jié)。 6.通過鍵盤設(shè)定噪聲是否加入模擬信道。5.2 通信用幀結(jié)構(gòu)與協(xié)議 系統(tǒng)使用兩種幀結(jié)構(gòu)：系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與誤碼率測(cè)試結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)傳輸幀結(jié)構(gòu)為四字頭：幀頭、命令/地址、數(shù)據(jù)、校驗(yàn)誤碼率測(cè)試時(shí)幀結(jié)構(gòu)為一字節(jié)，只有數(shù)據(jù)由于此系統(tǒng)為單向傳輸系統(tǒng)，故不可能有復(fù)雜的通信協(xié)議。為提高傳輸?shù)恼_性，我們使用了大量重發(fā)數(shù)據(jù)以及fec方式，以提高通信正確率5.3系統(tǒng)軟件流程圖發(fā)送端軟件流程如圖5所示。圖5：接收端工作流程與發(fā)送基本相同，只是接受端任務(wù)管理器的下屬任務(wù)包括：接收數(shù)據(jù)、刷新 顯示、軟件過濾糾錯(cuò)on/off波特率設(shè)置和誤碼率測(cè)試。5.4 帶通濾波器部分源程序源程序：p

23、rocess(rst,clk) variable acc：signed (47 downto 0); begin if rst=1 then step for i in 2 downto 1 loop y1(i)0); y2(i)0); y3(i)0); y4(i)0); y5(i)0); y6(i)0); x1(i)0); x2(i)0); x3(i)0); x4(i)0); x5(i)0); x6(i)0); end loop; 復(fù)位 when 1= acc：=x1(1)*a1(1)+x*a1(2)+x1(2)*a1(2)+y1(1)*b1(1)+y1(2)*b1(2); y1(2)=y1

24、(1); y1(1)=acc(45 downto 22); x1(2)=x1(1);x1(1)acc：=x2(1)*a2(1)+y1(1)*a2(2)+x2(2)*a2(2)+y2(1)*b2(1)+y2(2)*b2(2); y2(2)=y2(1); y2(1)=acc(45 downto 22); x2(2)=x2(1);x2(1) y3(2)=y3(1); y3(1)=acc(45 downto 22); x3(2)=x3(1); x3(1) y4(2)=y4(1); y4(1)=acc(45 downto 22); x4(2)=x4(1); x4(1) y5(2)=y5(1); y5(1

25、)=acc(45 downto 22); x5(2)=x5(1);x5(1) y6(2)=y6(1); y6(1)=acc(45 downto 22); x6(2)=x6(1); x6(1)=y5(1); end case; if step6 then step=step+1; else step=1; end if; end if; y=y6(1);end process;仿真波形:5.5 偽隨機(jī)碼發(fā)生器源程序 源程序：library ieee;use ieee.std_logic_1164.all;entity ps7 is 實(shí)體名為“ps7”port(clk:in std_logic;

26、load:in std_logic; q :out std_logic;); 定義實(shí)體接口end ps7;architecture behav of ps7 issignal c0,c1,c2,c3,c4,c5,c6,c7:std_logic;beginprocess(clk,load)beginif clkevent and clk=1then 定義時(shí)鐘上升沿觸發(fā)if(load=1)thenc7=0;c6=0;c5=0;c4=0;c3=0;c2=0;c1=0;c0=1;q=c7;elsec1=c0;c2=c1;c3=c2;c4=c3;c5=c4;c6=c5;c7=c6;c0=c7 xor c

27、4 xor c3 xor c2; 設(shè)置反饋方式q=c7;end if;end if;end process;end behav;仿真波形： 5.6 a/d轉(zhuǎn)換器源程序源程序：library ieee；use iccc.std_logic_1164.alt；use iccc.std_logic_unsigned.alt；entity adcsct isport (d： in std_logic_vector(7 down to 0）； clr eoc:in std_logic； oe ,ale,start:out std_logic； addr:out std_logic_vector(2 do

28、wn to 0)； da ta:out std_logic_vector(7 down to 0)； st:out nteger range 15 down to 0)；end entity adcsct；architecture a dcx of adcsct is type state is(st0,st1,st2,st3,st4,st5,st6,st7)；signal cst,nst:state:=st0；signal regl:std_logic_vector(7 down to 0)；signal assrx:std_logic_vcctor(2 down to 0:=000；sig

29、nal lock:std_logic；begn -addrst=0;ale=0;state=0;oe=0;lock=0； nstst=1;ale=1;state=0;oe=0;lock=0； nstst=2;ale=1;state=1;oe=0;lock=0； nstst=3;ale=0;state=1;oe=0;lock=0； if (eoc=0)then nst=st4； else nstst=4;ale=0;state=0;oe=0;lock=0； if(eoc=1)then nst=st5； else nstst=5;ale=0;state=0;oe=1;lock=0； nstst=6

30、;ale=0;state=0;oe=1;lock=1； nstst=7;ale=0;state=0;oe=1;lock=1； nstnst=st0； end case； end peocess； begn if(clkent and clk=1)then cst=nst； end if； end process； process (lock) begn if lock=1 and lockevent then regl=d； end if； end process； process(clk) begin if clk;event and clk=1 then if cst=st0 then a

31、ddrx=addrx+1； end if； addr=addrx； end process； data=regl； end adcx；6 系統(tǒng)測(cè)試6.1 功能測(cè)試 系統(tǒng)在發(fā)送端可以設(shè)定8路順序循環(huán)與指定某一路采集的功能，采集的同時(shí)顯示當(dāng)前通道號(hào)和相應(yīng)電壓值。調(diào)制器輸出的信號(hào)峰-峰值在0-1v之間可調(diào)，碼元速率為16kbps。isl8083測(cè)試碼發(fā)生器輸出頻率隨輸入電壓值可變的方波信號(hào)。接收端可以與發(fā)送端同步的顯示通道號(hào)和電壓值，通過監(jiān)測(cè)發(fā)送和接收端的數(shù)碼顯示。即可判定誤碼情況。此外，通過正確調(diào)整1m331（vco）的輸入電壓。其輸出可以給偽隨機(jī)碼發(fā)生電路較精確地提供96khz的時(shí)鐘。偽隨機(jī)碼發(fā)

32、生電路輸出周期為127碼元的類似噪聲的信號(hào)。6.2 指標(biāo)測(cè)試 1.帶通濾波器特性測(cè)試 測(cè)試條件：輸入正弦波交流信號(hào)。 測(cè)試儀器：afg310型函數(shù)發(fā)生器，tds210型數(shù)字雙蹤示波器。 測(cè)試結(jié)果如表6-1所示，利用測(cè)得的數(shù)據(jù)進(jìn)行曲線擬合，得到該實(shí)際帶通濾波器的表6-1：輸入信號(hào)頻率/hz輸入信號(hào)幅度/v輸出信號(hào)幅度/v 增益/db80004.40.094-33.002120004.160.24-24.778160004.080.516-17.96200004.080.96-12.568230004.081.44-9.0462600041.9-6.46612900042.3-4.80663200

33、042.62-3.67523500042.84-2.9748380003.962.94-2.587410003.962.9-2.7059440003.922.84-2.7994470003.922.64-3.4336500003.922.44-4.1179530003.922.2-5.0173560003.921.98-5.9324600003.921.7-7.2587700003.841.12-10.702900003.840.52-17.3671200003.80.168-27.0892000003.840.03-42.144中心頻率約為38khz，帶寬為27-54khz，在測(cè)量頻率范圍內(nèi)

34、（遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于10倍頻程），兩部阻帶的衰減已經(jīng)接近或超過35db，所以實(shí)際帶通濾波器的頻率特性與pspice仿真結(jié)果十分接近，滿足題目要求。 2.不同信噪比下的誤碼率測(cè)試 測(cè)試方法：在8路順序循環(huán)采集模式下，同時(shí)監(jiān)視某一路在發(fā)送端和接收端的顯示， 監(jiān)視時(shí)間1分鐘，記錄這1分鐘內(nèi)顯示的次數(shù)和誤碼次數(shù)， 測(cè)試儀器：tds210型數(shù)字雙蹤示波器（用于測(cè)定信噪比）。 測(cè)試結(jié)果如表6-2所示：表6-2： 通道號(hào) 信號(hào)幅度/v 噪聲幅度/v信噪（峰-峰值）比 顯那次數(shù) 誤碼次數(shù) 0 1 200m 5 10 0 4 0.98 360m 3 10 0 2 1 500m 2 10 1 1 1 1 1當(dāng)信噪（峰-峰值

35、）比為1時(shí)，由于噪聲過大引起串行接口誤觸發(fā)，數(shù)碼管顯示不穩(wěn)定，無法觀測(cè)，認(rèn)為此時(shí)全部誤碼。當(dāng)固定信噪（峰-峰值）比等于3，盡量提高傳輸速率，檢查接受數(shù)據(jù)的誤碼情況，測(cè)試方法和儀器同上。選通道2為監(jiān)視對(duì)象，信號(hào)幅度1.9v，噪聲幅度620mv,測(cè)試結(jié)果如表6-3所示。表6-3（1）：碼元速率/kbps 16.457 17.28 19.20 20.329 23.04顯示次數(shù) 10 10 9 10 10誤碼次數(shù) 0 0 0 0 0表6-3（2）接上表：碼元速率/kbps 24.685 26.584 28.80 31.418顯示次數(shù) 10 10 9 10誤碼次數(shù) 0 1 2 4 3.結(jié)論由上面的測(cè)試結(jié)果可以看出，系統(tǒng)很好的完成了題目的各項(xiàng)基本要求和發(fā)揮部分前三項(xiàng)的內(nèi)容，通信通道具有較低的誤碼率，并且在信噪比固定為3的情況下，實(shí)現(xiàn)了較高的碼元傳輸率。7 課程設(shè)計(jì)心得體會(huì) 課程設(shè)計(jì)已經(jīng)結(jié)束了，通過此次課程設(shè)計(jì)，使我更加扎實(shí)的掌握了有關(guān)eda、數(shù)電、方面的知識(shí)，另外，此次課題有用到我們沒有學(xué)過的單片機(jī)，通過找資料，問同學(xué)，老師，也終于能夠了解單片機(jī)，做出此次設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)過程中雖然遇到了一些問題，但經(jīng)過一次又一次的思考，一遍又一遍的檢查終于找