CN101557231A - 用于收发机的频率综合源的控制方法及其控制模块 - Google Patents

用于收发机的频率综合源的控制方法及其控制模块 Download PDF

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Abstract

一种用于收发机的频率综合源的控制方法，包括以下步骤：a)对单片机中集成的硬件资源的状态进行初始化设置；b)通过单片机对鉴相器进行初始化设置，以及根据预定值设置开机锁定频率；c)通过单片机执行读健值程序，扫描与单片机连接的键盘所识别的键值；d)判断单片机是否检测到有新的键值：e)单片机将内存中的***数据通过通用异步收发模块的通信接口发送给上位机；f)跳转至步骤c继续执行。本发明采用周立功的P89LPC930FDH 8位单片机作为主控制器，辅以16位液晶显示屏，设计电路中考虑了电源杂波等各项因素的干扰，能进行现场编程，成本低廉，具有良好的工程应用价值。

Description

用于收发机的频率综合源的控制方法及其控制模块
技术领域
本发明涉及通信设备中频率综合源的控制部分，具体地说是在一种用于收发机的频率综合源的控制方法及其控制模块。
背景技术
锁相环最初用于改善电视接收机的行同步和帧同步，以提高抗干扰能力。20世纪50年代后期随着空间技术的发展，锁相环用于对宇宙飞行目标的跟踪、遥测和遥控。60年代初随着数字通信***的发展，锁相环应用愈广，例如为相干解调提取参考载波、建立位同步等。具有门限扩展能力的调频信号锁相鉴频器也是在60年代初发展起来的。在电子仪器方面，锁相环在频率合成器和相位计等仪器中起了重要作用.
以前通信设备中的频率综合源包含锁相环，其控制部分大都采用采用老式51系列单片机，插针电路板，存在以下缺点：
1、硬件电路复杂，体积偏大，不易安装。
2、为了弥补此方面的不足而采取的诸多措施又使成本提高。
3、不能提供在线烧制程序，造成现场调试工作复杂。
发明内容
本发明目的是提供一种用于收发机的频率综合源的控制方法及其控制模块，以解决上述现有技术的弊端。
本发明的技术方案是：
一种用于收发机的频率综合源的控制方法，其特征是包括以下步骤：a)对单片机中集成的硬件资源的状态进行初始化设置；b)通过单片机对鉴相器进行初始化设置，以及根据预定值设置开机锁定频率；c)通过单片机执行读健值程序，扫描与单片机连接的键盘所识别的键值；d)判断单片机是否检测到有新的键值：若单片机检测到有新的键值，则根据不同键值作相应处理，将处理后得到的***数据存入内存中，以及根据***数据要求，通过鉴相器控制接口电路设定鉴相器的锁定频率；若单片机未检测到有新的键值，则根据现有的键值作相应处理，将处理后得到的***数据存入内存中；e)单片机将内存中的***数据通过通用异步收发模块的通信接口发送给上位机；f)跳转至步骤c继续执行。
还包括用于收发机的频率综合源的显示模块的控制方法，包括以下步骤：a)对单片机中集成的硬件资源的状态进行初始化设置；b)通过单片机对鉴相器进行初始化设置，以及根据预定值设置开机锁定频率；c)通过单片机执行读健值程序，扫描与单片机连接的键盘所识别的键值；d)判断单片机是否检测到有新的键值：若单片机检测到有新的键值，则根据不同键值作相应处理，将处理后得到的***数据存入内存中，以及将内存中的***数据发送至液晶显示模块的显存中，并由液晶显示模块显示；若单片机未检测到有新的键值，则根据现有的键值作相应处理，将处理后得到的***数据存入内存中；e)跳转至步骤c继续执行。
一种用于收发机的频率综合源的控制模块，包括锁相环，该锁相环由鉴相器、环路滤波器和压控振荡器组成，用于提供频率综合源；参考源，作为锁相环的一个输入信号，用于提供参考频率；键盘，用于提供包括锁定频率在内的***数据的键值；液晶显示模块，用于显示包括锁定频率在内的***数据；还包括单片机，用于接收键值并根据键值设定鉴相器的锁定频率以及控制液晶显示模块；单片机的控制输出端连接锁相环的程序分频器，参考源的输出端连接锁相环的输入端，单片机的键盘接口和显示输出接口分别连接键盘和液晶显示模块；分频器的输出端连接鉴相器的一个输入端，程序分频器的输出端连接鉴相器的另一个输入端，鉴相器的输出端连接环路滤波器的输入端，环路滤波器的输出端连接压控振荡器得输入端，压控振荡器得输出端为POUT为频率综合源的输出端，压控振荡器得输出端与程序分频器连接。
所述单片机为周立功的型号为P89LPC930FDH的8位单片机。
本发明的有益效果是：
本发明采用周立功的P89LPC930FDH 8位单片机作为主控制器，辅以16位液晶显示屏，设计电路中考虑了电源杂波等各项因素的干扰，能进行现场编程，成本低廉，具有良好的工程应用价值。
本发明目的是提供一种基于P89LPC930FDH单片机的频率控制部分。能够提供多种参数监测，多路模拟控制量以及开关控制量输出，可以断电记忆上次操作能容。
本发明采用P89LPC930FDH单片机为主控制器。P89LPC930FDH是一款单片封装的微控制器，适合于许多要求高集成度、低成本的场合，可以满足多方面的性能要求。P89LPC930FDH采用了高性能的处理器结构，指令执行时间只需2到4个时钟周期，6倍于标准80C51器件。P89LPC930FDH集成了许多***级的功能，这样可大大减少元件的数目和电路板面积并降低***的成本。
附图说明
图1：本发明的单片机的通信协议图。
图2：本发明的控制模块的原理图。
图3：本发明的控制方法流程图。
图4：本发明的显示模块的控制方法流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。
本发明的工作原理是：
锁相环(phase-locked loop)由鉴相器(PD)、环路滤波器(LF)和压控振荡器(VCO)组成。压控振荡器(VCO)给出一个信号POUT，一部分作为输出，另一部分通过分频与参考源所产生的本振信号作相位比较，为了保持频率不变，就要求相位差不发生改变，如果有相位差的变化，则参考源的电压输出端的电压发生变化，去控制压控振荡器(VCO)，直到相位差恢复，达到锁频的目的。
鉴相器(PD)用来鉴别输入信号fIN与输出信号fOUT之间的相位差，并输出误差电压，误差电压中的噪声和电源杂波等干扰成分被低通性质的环路滤波器(LF)滤除，形成压控振荡器(VCO)的控制电压。控制电压作用于压控振荡器(VCO)的结果是把它的输出振荡频率fOUT拉向环路输入信号频率fIN，当二者相等时，环路被锁定，称为入锁。维持锁定的直流控制电压由鉴相器(PD)提供，因此鉴相器(PD)的两个输入信号间留有一定的相位差。
本发明的实施方式是：
实施例一。
如图3，一种用于收发机的频率综合源的控制方法，其特征是包括以下步骤：
a)对单片机中集成的硬件资源的状态进行初始化设置；
b)通过单片机对鉴相器进行初始化设置，以及根据预定值设置开机锁定频率；
c)通过单片机执行读健值程序，扫描与单片机连接的键盘所识别的键值；
d)判断单片机是否检测到有新的键值：
若单片机检测到有新的键值，则根据不同键值作相应处理，将处理后得到的***数据存入内存中，以及根据***数据要求，通过鉴相器控制接口电路设定鉴相器的锁定频率；若单片机未检测到有新的键值，则根据现有的键值作相应处理，将处理后得到的***数据存入内存中；
e)单片机将内存中的***数据通过通用异步收发模块的通信接口发送给上位机；
f)跳转至步骤c继续执行。
如图4，作为优选还包括用于收发机的频率综合源的显示模块的控制方法，包括以下步骤：
a)对单片机中集成的硬件资源的状态进行初始化设置；
b)通过单片机对鉴相器进行初始化设置，以及
根据预定值设置开机锁定频率；
c)通过单片机执行读健值程序，扫描与单片机连接的键盘所识别的键值；
d)判断单片机是否检测到有新的键值：
若单片机检测到有新的键值，则根据不同键值作相应处理，将处理后得到的***数据存入内存中，以及将内存中的***数据发送至液晶显示模块的显存中，并由液晶显示模块显示；若单片机未检测到有新的键值，则根据现有的键值作相应处理，将处理后得到的***数据存入内存中；
e)跳转至步骤c继续执行。
实施例二。
如图2，一种用于收发机的频率综合源的控制模块，包括锁相环，该锁相环由鉴相器、环路滤波器和压控振荡器组成，用于提供频率综合源；参考源，作为锁相环的一个输入信号，用于提供参考频率；键盘，用于提供包括锁定频率在内的***数据的键值；液晶显示模块，用于显示包括锁定频率在内的***数据；还包括单片机，用于接收键值并根据键值设定鉴相器的锁定频率以及控制液晶显示模块；单片机的控制输出端连接锁相环的程序分频器，参考源的输出端连接锁相环的输入端，单片机的键盘接口和显示输出接口分别连接键盘和液晶显示模块；分频器的输出端连接鉴相器的一个输入端，程序分频器的输出端连接鉴相器的另一个输入端，鉴相器的输出端连接环路滤波器的输入端，环路滤波器的输出端连接压控振荡器得输入端，压控振荡器得输出端为POUT为频率综合源的输出端，压控振荡器得输出端与程序分频器连接。
单片机为周立功的型号为P89LPC930FDH的8位单片机。鉴相器可选用型号为ADF4106的鉴相器。通用异步收发模块可为UART模块，液晶显示模块可选用型号为CA1602的16位液晶显示模块。
图1为本发明的单片机的通信协议图，可通过此协议建立单片机与锁相环以及单片机与键盘和液晶显示模块的连接。
本发明的工作原理是：
锁相环(phase-locked loop)由鉴相器(PD)、环路滤波器(LF)和压控振荡器(VCO)组成。压控振荡器(VCO)给出一个频率信号POUT，一部分作为输出，另一部分通过分频与参考源所产生的本振信号作相位比较，为了保持频率不变，就要求相位差不发生改变，如果有相位差的变化，则参考源的电压输出端的电压发生变化，去控制压控振荡器(VCO)，直到相位差恢复，达到锁频的目的。
鉴相器(PD)用来鉴别输入信号fIN与输出信号fOUT之间的相位差，并输出误差电压，误差电压中的噪声和电源杂波等干扰成分被低通性质的环路滤波器(LF)滤除，形成压控振荡器(VCO)的控制电压。控制电压作用于压控振荡器(VCO)的结果是把它的输出振荡频率fOUT拉向环路输入信号频率fIN，当二者相等时，环路被锁定，称为入锁。维持锁定的直流控制电压由鉴相器(PD)提供，因此鉴相器(PD)的两个输入信号间留有一定的相位差。
给单片机连接上所需各个模块，包括参考源、环路滤波器(LF)、压控振荡器(VCO)和鉴相器(PD)等，上述各个模块就组成了频率综合源。
通过给单片机烧上控制程序使鉴相器(PD)工作，得到所需要的频率。
本发明未涉及的硬件部分和软件部分均可通过现有技术实现。

Claims (4)

1、一种用于收发机的频率综合源的控制方法，其特征是包括以下步骤：
a)对单片机中集成的硬件资源的状态进行初始化设置；
b)通过单片机对鉴相器进行初始化设置，以及
根据预定值设置开机锁定频率；
c)通过单片机执行读健值程序，扫描与单片机连接的键盘所识别的键值；
d)判断单片机是否检测到有新的键值：
若单片机检测到有新的键值，则根据不同键值作相应处理，将处理后得到的***数据存入内存中，以及
根据***数据要求，通过鉴相器控制接口电路设定鉴相器的锁定频率；
若单片机未检测到有新的键值，则根据现有的键值作相应处理，将处理后得到的***数据存入内存中；
e)单片机将内存中的***数据通过通用异步收发模块的通信接口发送给上位机；
f)跳转至步骤c继续执行。
2、根据权利要求1所述的一种室内外微波收发通信监控方法，其特征是还包括用于收发机的频率综合源的显示模块的控制方法，包括以下步骤：
a)对单片机中集成的硬件资源的状态进行初始化设置；
b)通过单片机对鉴相器进行初始化设置，以及
根据预定值设置开机锁定频率；
c)通过单片机执行读健值程序，扫描与单片机连接的键盘所识别的键值；
d)判断单片机是否检测到有新的键值：
若单片机检测到有新的键值，则根据不同键值作相应处理，将处理后得到的***数据存入内存中，以及
将内存中的***数据发送至液晶显示模块的显存中，并由液晶显示模块显示；
若单片机未检测到有新的键值，则根据现有的键值作相应处理，将处理后得到的***数据存入内存中；
e)跳转至步骤c继续执行。
3、一种用于收发机的频率综合源的控制模块，包括锁相环，该锁相环由鉴相器、环路滤波器和压控振荡器组成，用于提供频率综合源；
参考源，作为锁相环的一个输入信号，用于提供参考频率；
键盘，用于提供包括锁定频率在内的***数据的键值；
液晶显示模块，用于显示包括锁定频率在内的***数据；
其特征是还包括单片机，用于接收键值并根据键值设定鉴相器的锁定频率以及控制液晶显示模块；单片机的控制输出端连接锁相环的程序分频器，参考源的输出端连接锁相环的输入端，单片机的键盘接口和显示输出接口分别连接键盘和液晶显示模块；分频器的输出端连接鉴相器的一个输入端，程序分频器的输出端连接鉴相器的另一个输入端，鉴相器的输出端连接环路滤波器的输入端，环路滤波器的输出端连接压控振荡器得输入端，压控振荡器得输出端为POUT为频率综合源的输出端，压控振荡器得输出端与程序分频器连接。
4、根据权利要求3所述的用于收发机的频率综合源的控制模块，其特征是所述单片机为周立功的型号为P89LPC930FDH的8位单片机。
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