微型機(jī)在無(wú)線電計(jì)量中的應(yīng)用研究

雷磊

摘要：微型機(jī)也就是在一個(gè)芯片上集成運(yùn)算器和控制器，并組成微處理器。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展和普及推廣，很多行業(yè)領(lǐng)域中都開始廣泛的應(yīng)用微型機(jī)來(lái)對(duì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行處理。在無(wú)線電的計(jì)量工作中也可以在相關(guān)儀器儀表的檢測(cè)中充分的利用計(jì)算機(jī)技術(shù)，提高檢測(cè)效率以及計(jì)量的準(zhǔn)確程度。本文將對(duì)微型機(jī)在無(wú)線電計(jì)量中的應(yīng)用進(jìn)行分析和研究。

關(guān)鍵詞：微型機(jī)；無(wú)線電；計(jì)量；應(yīng)用

微型計(jì)算機(jī)將運(yùn)算器和控制器集成在一個(gè)芯片上組成微處理器，目前在很多行業(yè)領(lǐng)域中都得到了廣泛的應(yīng)用。微型計(jì)算機(jī)和與其它類型計(jì)算機(jī)的主要區(qū)別在于微型計(jì)算機(jī)廣泛采用了集成度相當(dāng)高的電子元件和獨(dú)特的總線（Bus）結(jié)構(gòu)，能夠被應(yīng)用在一些儀器儀表中，對(duì)無(wú)線電進(jìn)行檢測(cè)和計(jì)量。通過應(yīng)用微型機(jī)可以提高檢測(cè)的效率，同時(shí)在分析處理計(jì)量數(shù)據(jù)時(shí)的精確程度也能夠得到明顯的提高。另外微型機(jī)還可以便捷的將處理結(jié)果清晰的打印出來(lái)，為數(shù)據(jù)的查看以及交流提供的便利條件。在無(wú)線電的計(jì)量工作中應(yīng)用微型機(jī)的主要的目的是提高計(jì)量?jī)x器儀表的自動(dòng)化程度以及現(xiàn)代化水平。無(wú)線電的計(jì)量設(shè)備有很多，在這里將重點(diǎn)針對(duì)在電子計(jì)數(shù)儀表石英晶體的振蕩裝置中應(yīng)用微型機(jī)進(jìn)行檢測(cè)的分析和研究。

一、微型機(jī)在無(wú)線電計(jì)檢測(cè)中的實(shí)際應(yīng)用

（一）根據(jù)檢測(cè)需要選擇相應(yīng)的微型機(jī)機(jī)型

在無(wú)線電的計(jì)量過程中雖然其并不需要進(jìn)行復(fù)雜的運(yùn)算，但是所要檢測(cè)的數(shù)據(jù)量卻比較大，因此要求原始記錄要完整清晰。根據(jù)這一工作特點(diǎn)，應(yīng)選擇相應(yīng)的TP-805機(jī)型的微型機(jī)。這個(gè)型號(hào)的微型機(jī)是一款具有可編程功能的微型機(jī)，其編程語(yǔ)言易于操作，功能相對(duì)比較強(qiáng)大。另外其內(nèi)存還可以進(jìn)行擴(kuò)充，能夠更好的適應(yīng)不同檢定系統(tǒng)對(duì)內(nèi)存量的需求。該機(jī)型在運(yùn)算的速度和準(zhǔn)確性方面也能達(dá)到計(jì)量檢定工作的實(shí)際需要，同時(shí)操作比較便捷，能夠方便的對(duì)原始記錄的數(shù)據(jù)進(jìn)行打印。該系統(tǒng)在不使用的時(shí)候，可以便捷的對(duì)接口進(jìn)行轉(zhuǎn)換，用作管理或者控制，這一功能豐富了系統(tǒng)的適用范圍，與其他機(jī)型相比具有更高的使用效率。

（二）應(yīng)用微型機(jī)進(jìn)行檢測(cè)

1、應(yīng)用微型機(jī)檢測(cè)秒級(jí)的穩(wěn)定程度

首先要對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行安裝鏈接，并啟動(dòng)程序。此時(shí)計(jì)算機(jī)會(huì)顯示出相應(yīng)的信息，表示顯示部分與電子計(jì)數(shù)儀器實(shí)現(xiàn)了鏈接，然后微型機(jī)會(huì)對(duì)信息進(jìn)行輸出，并將其傳輸?shù)蕉嗦烽_關(guān)的選擇端口，同時(shí)輸出第一路選擇連通的被測(cè)頻率儀表的檢測(cè)的晶振。經(jīng)過5秒鐘的延遲以后，微型機(jī)會(huì)發(fā)出第一個(gè)信號(hào)，要求計(jì)數(shù)器進(jìn)行清零操作。微型機(jī)隨后對(duì)查詢程序進(jìn)行運(yùn)行，對(duì)不同觸發(fā)器的實(shí)時(shí)妝臺(tái)進(jìn)行反復(fù)的查詢。微型機(jī)如果通過查詢發(fā)現(xiàn)計(jì)數(shù)器完成了計(jì)數(shù)后，則通過并行接口PIO對(duì)計(jì)數(shù)器所輸出的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行讀取。

當(dāng)完成了對(duì)第一個(gè)信息數(shù)據(jù)的讀取后，微型機(jī)將即時(shí)發(fā)出第二個(gè)信號(hào)，要求計(jì)數(shù)器進(jìn)行再次的清零操作。滯后每次清零后微型機(jī)將不再對(duì)觸發(fā)器的即時(shí)狀態(tài)進(jìn)行反復(fù)查詢，而將之前完成讀取的數(shù)據(jù)向指定的存儲(chǔ)單元進(jìn)行傳輸。每次完成清零操作后再進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸?shù)闹饕康氖菧p少計(jì)數(shù)之間的間隔實(shí)踐，從而實(shí)現(xiàn)測(cè)量的無(wú)間隙運(yùn)行。查詢將反復(fù)進(jìn)行，并多次重復(fù)相同的操作內(nèi)容，按照相關(guān)的檢定規(guī)程，應(yīng)達(dá)到101個(gè)數(shù)。微型機(jī)將對(duì)所獲取的所有數(shù)值通過相應(yīng)的計(jì)算公式進(jìn)行阿侖方差的計(jì)算，得出1秒的穩(wěn)定度，然后對(duì)此計(jì)算記過進(jìn)行顯示和打印?？梢栽陂g隔一段時(shí)間后再測(cè)量第二臺(tái)設(shè)備，直到完成所有設(shè)誒的秒級(jí)穩(wěn)定度的檢測(cè)工作。

2、應(yīng)用微型機(jī)檢定開機(jī)特性

對(duì)所有頻率計(jì)完成秒級(jí)穩(wěn)定度的測(cè)量檢定后，應(yīng)繼續(xù)檢定器開機(jī)特性。檢定時(shí)的讀數(shù)和選通方法與上文所述方法一致。每小時(shí)進(jìn)行一次取書，同時(shí)每臺(tái)每次對(duì)一個(gè)數(shù)值進(jìn)行讀取。測(cè)量工作需要進(jìn)行七個(gè)小時(shí)，并獲取8個(gè)數(shù)值。微型機(jī)按照相應(yīng)的計(jì)算公式對(duì)數(shù)值進(jìn)行運(yùn)算，對(duì)開機(jī)后1到4小時(shí)里的頻率變化的最大值和4到8小時(shí)力頻率變化的最大值分別進(jìn)行計(jì)算，然后對(duì)運(yùn)算結(jié)果以及所得出的開機(jī)特性的變化曲線進(jìn)行打印。

3、應(yīng)用微型機(jī)檢定日頻率的具體波動(dòng)情況

對(duì)日頻率進(jìn)行檢定時(shí)的選通方法和讀數(shù)仍采取之前所述的方式，但在讀數(shù)頻率上有所區(qū)別，讀數(shù)應(yīng)每小時(shí)進(jìn)行一次，并連續(xù)讀取24次，然后由微型機(jī)對(duì)所有數(shù)值進(jìn)行計(jì)算，得出日頻率的變化波動(dòng)曲線，然后對(duì)計(jì)算結(jié)果以及曲線變化進(jìn)行輸出顯示和打印。

二、應(yīng)用微型機(jī)實(shí)現(xiàn)無(wú)間隙對(duì)秒級(jí)的穩(wěn)定程度進(jìn)行計(jì)量的方法

在頻率機(jī)中，其閘門信號(hào)會(huì)受到復(fù)原單穩(wěn)以及顯示時(shí)間信號(hào)等間隔局限，因此要縮小閘門信號(hào)之間的時(shí)間間隔應(yīng)采取外搭一秒讓信號(hào)閘門能夠產(chǎn)生電路。這樣在頻率計(jì)達(dá)到秒級(jí)穩(wěn)定后，就會(huì)向外閘門傳輸閘門信號(hào)。在這里所指的斷開或者接通操作均是計(jì)算機(jī)來(lái)控制。但是在完成了檢定工作后，需要以人工方式撥回開關(guān)，從而恢復(fù)設(shè)備的所有功能。當(dāng)完成檢定秒級(jí)穩(wěn)定度后，微型計(jì)會(huì)對(duì)外閘門進(jìn)行斷開操作。由于在使用頻率計(jì)進(jìn)行檢定工作的時(shí)候，計(jì)數(shù)器始終將閘門保持在10秒，因此在檢定日頻率和開機(jī)特性時(shí)就無(wú)需對(duì)閘門進(jìn)行操作。

檢定秒級(jí)穩(wěn)定度時(shí)，微型機(jī)將向計(jì)數(shù)器和觸發(fā)器發(fā)出指令要求進(jìn)行清零操作。觸發(fā)器的J端將立刻加載啟動(dòng)脈沖這一脈寬大于0.2？秒，也就是說這個(gè)周期超過了5M的外頻標(biāo)。計(jì)數(shù)器因?yàn)槠漭敵龆嗽谇辶悴僮骱蟊辉O(shè)置為了高電平，所以觸發(fā)器的Q端做上跳動(dòng)作。而與門則輸出為前沿信號(hào)。此刻觸發(fā)器與門接通，并向計(jì)數(shù)器輸出5M。計(jì)數(shù)器則在計(jì)滿5M后，其輸出端做出負(fù)跳動(dòng)作，這樣就能夠完成S閘門的完整操作。在微型機(jī)對(duì)頻率的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)數(shù)后，將對(duì)上述的清零以及開啟過程進(jìn)行重復(fù)操作。這樣觸發(fā)器、計(jì)數(shù)器以及與門等相關(guān)芯片的反應(yīng)速度都達(dá)到了？秒級(jí)別，因此秒閘門之間的間隙也就等于微型機(jī)發(fā)出及執(zhí)行讀取、清零以及開啟這幾個(gè)有限的指令的時(shí)間之和，而這些時(shí)間總計(jì)應(yīng)僅為37到40？秒，因此使測(cè)量時(shí)對(duì)無(wú)間隙的要求得以實(shí)現(xiàn)。

三、總結(jié)

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，微型計(jì)算機(jī)的集成化程度會(huì)越來(lái)越高，其將向體積更小、精細(xì)化程度更高，功能更加豐富強(qiáng)大的方向快速發(fā)展，在生產(chǎn)和生活中的應(yīng)用范圍也將越來(lái)越廣泛，也將更加深刻的改變我國(guó)社會(huì)傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式，特別是在國(guó)防科技、工農(nóng)業(yè)的經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)以及科學(xué)技術(shù)的發(fā)展中，計(jì)算機(jī)技術(shù)都將成為引領(lǐng)未來(lái)發(fā)展的尖端科技，并成為標(biāo)志這一個(gè)國(guó)家的技術(shù)水平的重要參數(shù)。在無(wú)線電的計(jì)量和檢定工作中還應(yīng)進(jìn)一步擴(kuò)大微型機(jī)的應(yīng)用范圍，不斷提高檢定計(jì)量工作的現(xiàn)代化水平，提高計(jì)量的效率和精度，推動(dòng)無(wú)線電計(jì)量的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。

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