趙嘉妮數(shù)據(jù)采集與傳輸系統(tǒng)設(shè)計

1、湖南文理學院芙蓉學院課程設(shè)計報告課程名稱： 電子技術(shù)課程設(shè)計 專業(yè)班級： 芙蓉通信工程0901班 學生姓名： 趙 妮 指導教師： 伍 宗 富 完成時間： 2011年6月25日 報告成績： 評閱意見： 評閱教師 日期 教學工作部制題目二 數(shù)據(jù)采集與傳輸系統(tǒng)設(shè)計 一、任務(wù) 設(shè)計制作一個用于8路模擬信號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)制器輸出的信號峰-峰值vsp-p為01V可變，碼元速率16k波特（碼元/秒）；制作一個時鐘頻率可變的測試碼發(fā)生器（如0101碼等），用于測試傳輸速率。 （5）在接收端具有顯示功能，要求顯示被測路數(shù)和被測電壓值。 2發(fā)揮部分 （1）設(shè)計制作一個用偽隨機碼形成的噪聲模擬發(fā)生器，偽隨機碼時鐘頻率為96kHz，周期為127位碼元，生成多項式采用 。其輸出峰-峰值 為01V連續(xù)可調(diào)。 （2）設(shè)計一個加法電路，將調(diào)制器輸出 與噪聲電壓 相加送入模擬信道。在解調(diào)器輸入端測量信號與噪聲峰-峰值之比（ ），當其比值分別為1、3、5時，進行誤碼測試。測試方法：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)視時間為1分鐘。 （3）在（ ）=3時，盡量提高傳輸速率，用上述第（2）項的測試方法，檢查接收數(shù)據(jù)的誤碼情況。 （4）其它（如自制用來定量測量系統(tǒng)誤碼的簡易誤碼率測試儀，其方框圖見圖2。 數(shù)據(jù)采集與傳輸系統(tǒng)設(shè)計 通信工程專業(yè)學生：趙妮 指導教師：伍宗富老師（湖南文理學院 電氣與信息工程學院，湖南 常德 415000）摘 要：為實現(xiàn)8路數(shù)據(jù)的采集和單向傳輸，在發(fā)送端和接收端個用一片可以精確設(shè)定波特率的89C52單片機。控制數(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，采用二維奇偶校驗碼和連續(xù)發(fā)送/三中取二接收。此外，在軟件中進行了功能擴展

4、，用戶可以通過鍵盤操作實現(xiàn)數(shù)據(jù)通道的切換和精確的波特率分檔，使整個系統(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1.1：八路模擬信號的產(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：時鐘頻率可變的測試碼發(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。2 系統(tǒng)硬件設(shè)計2.1 八路模擬信號的產(chǎn)生與A/D轉(zhuǎn)換 被測電壓為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)，并利用單片機內(nèi)置的專用串行通信電路將數(shù)據(jù)進行并串轉(zhuǎn)換后輸出至調(diào)制器，單片機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，同時也可以利用鍵盤進行其他擴展功能的切換，此外，為便于通道監(jiān)視和誤碼率測試，在發(fā)送端擴展了采集數(shù)據(jù)的顯示功能，在單片機的選擇方面，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，單片機的串口應(yīng)可以比較精確的設(shè)定波特率，且波特率可變

8、，若采用89C51單片機，由內(nèi)部定時器作為波特率發(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，步進過大。而89C52單片機內(nèi)置專門的波特率發(fā)生器，可以以較小的步進精確設(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)揮部分進一步提高波特率。2.3 二進制數(shù)字調(diào)制器： 常用的二進制數(shù)字調(diào)制方法有，對截波振幅調(diào)制的振幅鍵控（ASK），對截波頻率調(diào)制的移動鍵控（FSK）和對截波和位調(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)制基帶信號的帶寬），F(xiàn)SK則相對大一些，要2B+|f1-f2|，其中，f1、f2為FSK的兩個截波

9、頻率，從誤比特率來看，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)端還要進行差分碼的譯碼，不僅電路上更加復雜，而且差分譯碼時會引起誤碼擴散，導致誤碼率上升，F(xiàn)SK有一種特殊情況，就是當（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MSK，它的優(yōu)點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，并結(jié)合電路的復雜度情況，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比特時能滿足MSK的條件，最終選擇兩個載波頻率為32KHZ和48KH

10、Z，并且用單片函數(shù)發(fā)生芯片XR2206為核心構(gòu)成FSK調(diào)制電路，它在進行FSK調(diào)制時相位是連續(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)相當于一個中心頻率能夠跟蹤輸入信號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，可以使輸入信號中斷后，在一定時間內(nèi)保持同步選用集成鎖相環(huán)MN7411C4046組成FSK解調(diào)電路，其最高頻率能達到12MHZ。完全能滿足要求，但使用時應(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

11、30-50HZ的帶通濾波器： 方案一：有源運放濾波器方案，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)計時查閱，但其干擾較大，對元器件的數(shù)值誤差敏感，某些情況下在負反饋回路中可能產(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，使用時鐘頻率控制通阻帶，通帶波動小，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)過嚴格篩選。2.6 時鐘頻率

12、可變的測試碼發(fā)生器：由于該測試碼主要用于測試傳輸速率，對于碼型沒有特別要求，可以采用頻率可調(diào)的方波信號，用精確波形發(fā)生器/壓控振蕩器芯片ICL8038，以及簡單的外圍電路即可構(gòu)成線性誤差小于百分之零點一，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： 由于模擬信號的噪聲比較嚴重，為正確通信，有必要使用一定的編碼方式進

13、行檢查和糾錯，綜合考慮CPU資源的占用情況，我們選擇簡單有效的二維奇偶校驗碼作為基本校驗碼，但而為奇偶校驗碼有明顯的局限性：不能見出幀數(shù)據(jù)中構(gòu)成矩形的4個錯碼元，為進一步提高通信可靠性，我們在發(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)有兩幀完全相對則認為該數(shù)據(jù)發(fā)送正確，稱為“三中數(shù)二”的方式，其效果相當于一個低通濾波器。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，也即這種糾錯方式不能確保所有幀有效傳遞。綜上所訴，我們在發(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單片機分別控制數(shù)據(jù)

14、采集，通信和采集結(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

15、鎖相環(huán)集成電路，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，必須根據(jù)器件有關(guān)的技術(shù)資料本系統(tǒng)FSK兩個載波頻率分別為fmin=32HZ/fmax=48KHZ，中心頻率f0=40KHZ，由器件手冊中的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前級比較器LM393用于將輸入模擬信號轉(zhuǎn)換為0-5V數(shù)字電平，提供4046的輸入后級用A741構(gòu)成一個2階低通濾波器，截止頻率約20KHZ，用于濾除解調(diào)輸

16、出信號中的高頻成分，最后再用1M393對信號進行整形，輸出幅度為0-5V的數(shù)字信號4.3 帶通濾波器的設(shè)計 為在通帶內(nèi)獲得最大平坦，選擇BUTTERWORTH型帶通濾波器，指標為FC1=30KHZ,fch=50KHZ，阻帶衰減斜率=35dB/十倍率，具體計算如下：（1） ： 階數(shù)計算，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、單運放一次實現(xiàn)的低、高通三階節(jié)，但該三階節(jié)是靈敏度偏高，元

17、件值誤差和溫度變化會嚴重影響濾波特性。本設(shè)計采用一階節(jié)和二階節(jié)連方式來實現(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） 阻容元件值得計算根據(jù)系統(tǒng)傳輸函數(shù)和BUTTERWORTH三階多項式的表達形式，計算得：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對該通濾波器進行仿真，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 測試碼發(fā)生器

18、IC8038可變頻率發(fā)生器，其輸出信號頻率與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的方波作為測試碼，輸出頻率范圍為20HZ-16KHZ，即輸出碼率可以達到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時候，A/D轉(zhuǎn)換后對應(yīng)的數(shù)據(jù)為F1，則需要調(diào)整基準源頭至5.689

19、V，可用精密基準源1M336提供該電壓。從ADC0809的數(shù)據(jù)手冊上查到，該芯片的供電電源最大可達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現(xiàn)其他擴展功能，兩端同時用8個數(shù)碼管顯示地址和數(shù)據(jù)，以供誤碼率監(jiān)視。單片機與鍵盤/顯示器 的接口采用8279鍵盤/顯示器控制芯片，實現(xiàn)對鍵盤的自動掃描、防抖動，并對顯示器

20、進行自動刷新。4.7 偽隨機碼發(fā)生器和加法電路（發(fā)揮部分） 由n級移位寄存器構(gòu)成的偽隨機碼（M碼）發(fā)生器，其線性序列的最大長度為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 為偽隨機碼發(fā)生器和加法器電路：用兩片4級雙向移位寄存器74194連成7級移位寄存器。用mo=Q1Q2Q3Q4Q5Q6Q7項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，噪聲通過一級射隨器各路后運放.的同相輸入

21、端，實現(xiàn)與信號的相加圖4：4.8 數(shù)據(jù)通道的切換用模擬開關(guān)S1和S2分別在發(fā)送端和接收端實現(xiàn)數(shù)據(jù)通道的切換。S1控制噪聲信號是否加入通信通道，但控制信號通道過模擬信號道或直接傳輸至信宿（此功能用于使源系統(tǒng)具有誤碼率測試功能），S1/S2都由鍵盤控制。 5 系統(tǒng)軟件設(shè)計 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.軟件過濾錯誤數(shù)據(jù)，并支持一定的糾錯功能。 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；信道測 試狀態(tài)-不使用軟件過濾與糾錯， 用于對信道的觀察、測試。 4.軟件實現(xiàn)誤碼率測試：

22、系統(tǒng)附加測試信道，使系統(tǒng)本身支持誤碼率測試與顯示。 5.軟件實時設(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)、校驗誤碼率測試時幀結(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ON/OFF波特率設(shè)置和誤

23、碼率測試。5.4 帶通濾波器部分源程序源程序：process(rst,clk) variable acc：signed (47 downto 0); begin if rst='1' then step<=0; elsif clk'event and clk='1' then case(step) is when 0=> for i in 2 downto 1 loop y1(i)<=(others=>'0'); y2(i)<=(others=>'0'); y3(i)<=(othe

24、rs=>'0'); y4(i)<=(others=>'0'); y5(i)<=(others=>'0'); y6(i)<=(others=>'0'); x1(i)<=(others=>'0'); x2(i)<=(others=>'0'); x3(i)<=(others=>'0'); x4(i)<=(others=>'0'); x5(i)<=(others=>'

25、0'); x6(i)<=(others=>'0'); end loop; 復位 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(1); y1(1)<=acc(45 downto 22); x1(2)<=x1(1);x1(1)<=x; 第一個二階節(jié) when 2=>acc：=x2(1)*a2(1)+y1(1)*a2(2)+x2(2)*a2(2)+y2(1)*b2(1)+y2(2)*b2(2); y2(2)<

26、=y2(1); y2(1)<=acc(45 downto 22); x2(2)<=x2(1);x2(1)<=y1(1); when 3=> y3(2)<=y3(1); y3(1)<=acc(45 downto 22); x3(2)<=x3(1); x3(1)<=y2(1); when 4=> y4(2)<=y4(1); y4(1)<=acc(45 downto 22); x4(2)<=x4(1); x4(1)<=y3(1); when 5=> y5(2)<=y5(1); y5(1)<=acc(45

27、downto 22); x5(2)<=x5(1);x5(1)<=y4(1); when 6=> y6(2)<=y6(1); y6(1)<=acc(45 downto 22); x6(2)<=x6(1); x6(1)<=y5(1); end case; if step<6 then step<=step+1; else step<=1; end if; end if; y<=y6(1);end process;仿真波形:5.5 偽隨機碼發(fā)生器源程序 源程序：library ieee;use ieee.std_logic_1164.

28、all;entity PS7 is 實體名為“PS7”port(clk:in std_logic; load:in std_logic; Q :out std_logic;); 定義實體接口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 定義時鐘上升沿觸發(fā)if(load=1)thenc7<=0;c6<=0;c5<=0;c4<=0;c3<=0;c2<=

29、0;c1<=0;c0<=1;Q<=c7;ELSEc1<=c0;c2<=c1;c3<=c2;c4<=c3;c5<=c4;c6<=c5;c7<=c6;c0<=c7 xor c4 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 ispo

30、rt (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 down 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,S

31、T7)；SIGNAL CST,NST:STATE:=ST0；SIGNAL REGL:STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWN TO 0)；signal assrx:std_logic_vcctor(2 down to 0:="000"；SIGNAL LOCK:std_logic；BEGN -addr<="011"；PRO:PROCESS(CST,EOC) BEGN CASE CST IS WHEN ST0=>ST<=0;ALE<='0'STATE<='0'OE<='0

32、9;LOCK<='0'； NST<=ST1； WHEN ST1=>ST<=1;ALE<='1'STATE<='0'OE<='0'LOCK<='0'； NST<=ST2； WHEN ST2=>ST<=2;ALE<='1'STATE<='1'OE<='0'LOCK<='0'； NST<=ST3； WHEN, ST3=>ST<=3;ALE<=&#

33、39;0'STATE<='1'OE<='0'LOCK<='0'； IF (EOC='0')THEN NST<=ST4； ELSE NST<=ST3； END IF； WHEN ST4=>ST<=4;ALE<='0'STATE<='0'OE<='0'LOCK<='0'； IF(EOC='1')THEN NST<=ST5； ELSE NST<=ST4； END IF； W

34、HEN ST5=>ST<=5;ALE<='0'STATE<='0'OE<='1'LOCK<='0'； NST<=ST6； WHEN ST6=>ST<=6;ALE<='0'STATE<='0'OE<='1'LOCK<='1'； NST<=ST7； WHEN ST7=>ST<=7;ALE<='0'STATE<='0'OE<=&#

35、39;1'LOCK<='1'； NST<=ST0； WHEN OTHERS=>NST<=ST0； END CASE； END PEOCESS； BEGN IF(CLK'ENT AND CLK='1')THEN CST<=NST； END IF； END PROCESS； PROCESS (LOCK) BEGN IF LOCK='1' AND LOCK'EVENT THEN REGL<=D； END IF； END PROCESS； PROCESS(CLK) begin if clk;ev

36、ent and clk='1' then if cst=st0 then addrx<=addrx+1； end if； addr<=addrx； end process； DATA<=REGL； END ADCX；6 系統(tǒng)測試6.1 功能測試 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，采集的同時顯示當前通道號和相應(yīng)電壓值。調(diào)制器輸出的信號峰-峰值在0-1V之間可調(diào)，碼元速率為16kbps。ISL8083測試碼發(fā)生器輸出頻率隨輸入電壓值可變的方波信號。接收端可以與發(fā)送端同步的顯示通道號和電壓值，通過監(jiān)測發(fā)送和接收端的數(shù)碼顯示。即可判定誤碼情況。此

37、外，通過正確調(diào)整1M331（VCO）的輸入電壓。其輸出可以給偽隨機碼發(fā)生電路較精確地提供96KHZ的時鐘。偽隨機碼發(fā)生電路輸出周期為127碼元的類似噪聲的信號。6.2 指標測試 1.帶通濾波器特性測試 測試條件：輸入正弦波交流信號。 測試儀器：AFG310型函數(shù)發(fā)生器，TDS210型數(shù)字雙蹤示波器。 測試結(jié)果如表6-1所示，利用測得的數(shù)據(jù)進行曲線擬合，得到該實際帶通濾波器的表6-1：輸入信號頻率/HZ輸入信號幅度/V輸出信號幅度/V 增益/dB80004.40.094-33.002120004.160.24-24.778160004.080.516-17.96200004.080.96-12.

38、568230004.081.44-9.0462600041.9-6.46612900042.3-4.80663200042.62-3.67523500042.84-2.9748380003.962.94-2.587410003.962.9-2.7059440003.922.84-2.7994470003.922.64-3.4336500003.922.44-4.1179530003.922.2-5.0173560003.921.98-5.9324600003.921.7-7.2587700003.841.12-10.702900003.840.52-17.3671200003.80.168-2

39、7.0892000003.840.03-42.144中心頻率約為38KHZ，帶寬為27-54KHZ，在測量頻率范圍內(nèi)（遠遠小于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試 測試方法：在8路順序循環(huán)采集模式下，同時監(jiān)視某一路在發(fā)送端和接收端的顯示， 監(jiān)視時間1分鐘，記錄這1分鐘內(nèi)顯示的次數(shù)和誤碼次數(shù)， 測試儀器：TDS210型數(shù)字雙蹤示波器（用于測定信噪比）。 測試結(jié)果如表6-2所示：表6-2： 通道號 信號幅度/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

40、 5 10 0 4 0.98 360m 3 10 0 2 1 500m 2 10 1 1 1 1 1當信噪（峰-峰值）比為1時，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，認為此時全部誤碼。當固定信噪（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，測試方法和儀器同上。選通道2為監(jiān)視對象，信號幅度1.9V，噪聲幅度620mv,測試結(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)論由上面的測試結(jié)果可以看出，系統(tǒng)很好的完成了題目的各項基本要求和發(fā)揮部分前三項的內(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，實現(xiàn)