基于LPC2134的多道脈沖幅度分析器設計

　　3 多道脈沖幅度分析器相關軟件設計

　　ARM微處理器軟件可采用前／后臺系統(foreground／background)或超循環系統(super-loops)設計。應用程序是一個無限循環，循環中調用相應的函數可完成相應的功能，這部分可以看成后臺行為(background)。中斷服務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級，前臺也叫做中斷級。時間相關性很強的關鍵操作一定是靠中斷服務來保證的。因為中斷服務提供的信息，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，稱作任務級響應時間。最壞情況下的任務級響應時間取決于整個循環的執行時間。因為循環的執行時間不是常數，程序經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，將進入超級循環等待中斷，中斷到來先保護現場再轉到中斷服務程序，處理完畢后恢復現場，再返回超級循環并繼續等待中斷。可見中斷處理是程序中比較重要的任務。

　　3．1 主函數程序設計流程

　　整個應用系統軟件程序可采用模塊化設計方法，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轉換中斷服務程序

　　A/D轉換完畢后，可由AD7994的BUSY端向ARM申請中斷，ARM開始讀取來自A/D轉換的數據并保存。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中斷服務程序，本系統將A/D中斷設置為快速中斷。

　　3. 3 串口通信軟件設計

　　本系統中的串口中斷程序流程圖如圖9所示。

　　4 仿真調試

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

　　利用函數發生器可產生一個矩形波信號，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。波形幅度數據如表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 結束語

　　本文所設計的硬件電路已經通過了軟件調試和仿真，可以達到預期的效果。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勢。由于CA3140的放大倍數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的放大倍數將不能接近1，而這會影響 最后的結果。所以，為了在高頻輸入時，系統也能正常工作，可以把CA3140替換成高頻特性比較好的LM6161，這樣可以提高系統的高頻特性。