微型計算機技術在電臺維護中的應用

摘 　要  針對地震勘探中 ,由於意外因素的影響 , IC - V10 0 電臺內 CMO S靜態存儲器掉電 ,導 致存儲在它裏面的頻率等參數丟失 ,從而使該電臺無法正常工作這一問題 ,從分析  IC - V10 0 電臺 鎖相環頻率合成器原理入手 ,提出了利用微型計算機技術來恢復掉電電臺數據的方法 。實際應用 表明 ,該方法達到了恢復掉電電臺功能的目的 。　　主題詞  計算機應用    無線電通信    分頻器    IC - V1 00 電臺 是  ICOM 公 司生 產 的一 種專 業 級無線電通訊設備 ,它採用了當今先進的計算機技 術及數字鎖相環頻率合成技術 ,廣泛應用於地震勘 探生產領域 。 IC - V100 電臺內的  CMO S靜態存儲 器由於意外因素掉電 ,導致存儲在它內面的頻率等 參數丟失 ,從而使該電臺無法正常工作 。曾經採用 包括使用專用編程器在內的許多方法都沒能使掉電 的  IC - V10 0 電臺恢復其功能 。針對這種情況 ,開展 了對該電臺工作原理分析研究工作 ,並在此基礎上 , 利用性能優良的 80 C31 微型計算機作爲主控芯片 , 進行硬件設計及軟件開發 ,取代原來的控制單元電 路 ,並由該電路向鎖相環頻率合成器及其它電路提 供因掉電而丟失的頻率數據等參數 ,進而達到恢復 掉電電臺功能的目的 。  1 　 IC - V1 0 0 電臺鎖相環頻率合成器 1. 1 　鎖相環原理IC - V1 00 電臺鎖相環頻率合成器  PLL 由晶體 振盪器 、頻率合成器件 U PD283 4C、雙模前置分頻器 U PD5 71C、環路濾波 、壓控振盪器等組成 。其原理框 圖如圖 1 所示 。　　圖 1 中 ,高速雙模前置分頻器 U PB 571 C 有兩個 分頻比 ,其分頻比爲  p / p + 1, 其中 , p = 6 4; 頻率合成 器件 U PD2 834C內含射頻放大器 、分頻器 、主計數器 M、吸收計數器  S、鑑相器 、移位寄存器等 。　　從原理框圖可以看出 ,該鎖相環頻率合成器採 用串行接受數據的方式 ,原 CPU 從 CMO S靜態存儲 器中取出頻率參數 ,在選通信號  STR1、時鐘 CL K的
配合下 , 向 鎖 相 環 頻 率 合 成 器 發 送 二 進 制 數 據 。U PD283 4C內的移 位 寄 存 器 接 收 來 自  CPU 發 來 的17 位數據並送往  17 位鎖存器鎖存 。經  17 位鎖存 器鎖存後的高 11 位數據予置主計數器 M ,低 6 位數 據予置吸收計數器 S。鎖相環頻率合成器根據接收 到的二進制數據 ,由壓控振盪器輸出電臺所需要的 第一本振信號頻率或電臺發射時的載波頻率 。當環 路鎖定時 ,壓控振盪器輸出的頻率  fvco爲 :　　fvco   = ( pm  + s) fr                                                                                  ( 1 )式中 , m 爲主計數器 M 所予置的 11 位二進制所對應 的十進制數 , s爲吸收計數器  S所予置的 6 位二進制 所對應的十進制數 , fr爲基準頻率 ,其值爲 5 kH z。因 此 ,只要確定 m 、s的值 ,壓控振盪器輸出的頻率  fvco 就確定了 。  圖 1       IC - V10 0 電臺鎖相環頻率合成器   　　作者簡介  陳友祥 , 男 ,  1 98 8 年畢業於江漢 石油學院 電子工程系電子儀器及電子測量專業 , 進階工程師 , 現從事 電子設備的維護工作 。在國內各級刊物發表論文多篇 。
1. 2 　m 、s數據的確定　　在實際設計過程中 , 總是事先確定電臺的工作 頻率 , 即壓控振盪器輸出的頻率  fvco , 然後再來確定 m 、s的值 。由 ( 1 )式可以得出 :pm  + s  = fvco  / fr ,設鎖相環總分頻比  n = fvco  / fr ,那麼就有 :m  + s / p = n / p                                                            ( 2 )從 ( 2 )式可知 : m 爲  n / p的整數部分 ; s爲  n / p的 餘數部分 。 2 　調諧電壓數據的'測量 　　在  IC - V100 電臺中 , CMO S靜態存儲器在儲存 頻道頻率參數的同時 ,還保留了與其頻率參數相對 應的調諧電壓數據 。該數據保證高放接收電路諧振 在其接收頻點上 。因此 ,要使掉電電臺正常工作 ,還 需恢復調諧電壓數據 。IC - V100 電臺高放諧振迴路所需的調諧電壓 獲取原理框圖如圖 2 所示 :        圖 2 　高放諧振迴路調諧電壓獲取原理框圖 　　從圖 2 中可以看出 , CPU 向串行移位寄存器發 送 8 位調諧電壓數據 ,經移位寄存器變爲 8 位並行 數據 ,供給數模轉化器 ,從而爲高放諧振迴路提供諧 振電壓 VT 。對於串行傳輸數據 ,沒有辦法進行測量 ; 對於這種經轉化後的靜態並行數據 ,只要測量串行移位寄 存器輸出端 D7 - D0 各個引腳 , 就能輕易地得到諧 振電壓的數據 。表 1 給出了一組正常電臺在接收狀 態下進行實際測量而得到的數據 。表 1 　正常電臺在接收狀態下的測量數據
3      硬件及軟件3. 1 　硬件

硬件原理框圖如圖 3 所示 。它由 80C3 1 微型計 算機 、地址鎖存器 、程序存儲器 、矩陣開關 、顯示器等 電路組成 。電臺所需的頻率 、諧振電壓等數據存儲 在程序存儲器中 。

           圖 3 　硬件原理框圖 3. 2     軟件設計軟件主要圍繞以下 4 個方面的內容來編寫 :( 1 )根據電臺正常工作要求 ,把頻道頻率 、諧振 電壓數據正確寫入  IC - V100 電臺相關電路中 ;( 2 )實施對鎖相環迴路鎖定檢測 ;( 3 )實施對電臺控制 ,如收發控制 、頻道切換等 ;( 4 )顯示當前工作頻道參數以及收 /髮狀態資訊 。 主程序流程圖如圖 4 所示 。 圖 4 　主程序流程框圖 3. 3     數據傳輸時序

　　向  IC - V100 電臺鎖相環迴路  PLL 寫入頻率參 數以及向 D /A 轉換器寫入諧振數據均是透過硬件

 接收頻率(MH z) 13 8. 65 013 8. 70 013 8. 75 0⋯
諧振電壓的數據 ( 1 6 進制 ) ( H ) 1 51 61 7⋯
  
　　有了上述關鍵性參數 ,爲下面的硬件設計及軟 件開發創造了條件 。
圖 5     頻率數據寫入時的時序 

相比 ,採用固蠟一步水相懸浮法工藝生產的氯化石 蠟  - 70 白度更高 , 產品熱穩定指數更低 , 產品穩定 性更好 。<?xml:namespace prefix = o ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:office" />

3. 1. 2 　氯化石蠟  - 70 產品原材料消耗低 我廠氯化石蠟  - 70 產 品原 材料 實 際消 耗低 於

設計值 ,見表 4。

3. 2 　經濟效益和社會效益顯著

<?xml:namespace prefix = v ns = "urn:schemas-microsoft-com:vml" /><?xml:namespace prefix = w ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:word" />　　我廠氯化石蠟  - 7 0 生產技術的應用研究 ,不僅 保證了氯化石蠟裝置經濟平穩地生產 ,延長我廠產 品鏈 ,而且確保了我廠的氯鹼裝置長周期 、滿負荷地 執行 ,綜合經濟效益 顯著 。氯 化石 蠟  - 70 質 量 好 、 生產成本低 ,又帶來較好的直接經濟效益 。同時 ,我 廠氯化石蠟  - 7 0 裝置各項排污指標都達到國家標 準 ,更重要的是避免了溶劑法工藝四氯化碳破壞環 境 ,有效保護了江漢水源和周邊生態環境 ,具有較好 的社會效益 。

表 4 　氯化石蠟 - 70 產品原材料消耗

 

項 　目         ,             設計值          實際值 液蠟 ( t)     0. 5 1           0. 5 09 氯氣 ( t)   1. 0 6           1. 0 6 水 (m3 )      1 5     1 0. 71 電 ( KW ·h)                     1 40                1 1 5. 8 汽 ( t)         0. 2 4           0. 2 3 鹼 ( kg)       2 5      1 7. 7 催化劑 ( kg)         1. 0    0. 9 4

  穩定劑 ( kg)         2.  5              1.  8 3        

 

 

 

4 　結束語

比較少 ,因此氯化石蠟  - 70 將成爲一個新的效益型 產品 。我廠對氯化石蠟  - 7 0 生產技術 應用 研 究獲 得了成功 ,這不僅對我廠氯氣平衡 、安全生產 、環保 達標具有十分重要的意義 ,而且對促進我國氯化石 蠟行業的技術進步起到了積極的推動作用 。特別是 創造性地實現了固蠟水相懸浮法一步生產氯化石蠟