电子产品世界

2．2 信号采集与存储模块实现
信号采集单元主要由测量接收机和A／D转换器组成。测量接收机将接收信号进行电流／电压转换并放大以满足A／D转换的需要：A／D转换器将信号转换为数字量使能进行相应软件处理。MSP430F149内部集成ADC12模块，数据采集精度高并且所有功能都可以通过用户软件独立配置。初始化A／D模块采用内部参考电压；配置P6．0口为外部通道，与经过接收机转换放大的满足A／D转换需要的信号相连；采用单通道单次转换模式以节省软件量及测试时间。当产生TA中断信号时开启转换，在转动过程中关闭以节省系统能耗。
MSP430作为即时的数据采集单元，设计其与USB设备的接口以实现数据的及时、安全存储。与其他串行总线相比，USB显然具有速度上的优势；相比基于ISA、PCI纵向扩展板卡来说，USB无疑具有灵活方便的特点。系统由MSP430与CH375接口芯片组成控制电路。CH375为USB总线的通用接口芯片，其内置处理海量存储设备的专用通信协议固件，外部MCU可直接以扇区为基本单位进行读写，将USB设备简化为一种外部数据存储器，从而降低了协议处理难度，简化编程。电路中将CH375的TXD引脚接地使其以并口方式与MSP430相连。测试过程中系统默认工作于主机方式，MSP430接收到需要传输数据的指令后初始化CH375，接收到中断信号确定连接有效，将扇区(512B)内的数据写入USB设备。该设计适用大数据量实时读写的单片机系统。
2．3 信号显示处理模块实现
测试信号采集和数字化后，通过绘图程序在液晶上实时动态显示。在系统中采用的是带中文字库图形点阵液晶XY12864G，采用并行间接控制方式挂接至MSP430上。该模块以ST7920为内核，既能显示字符，又能显示图形，还能够将字符和图形混合显示。由于XY12864G自带中文字库，汉字显示编程较简单，本文只介绍动态图形显示的相关方法，方向图绘制原理与此类似。
图形显示的关键在于确定图形坐标系中要显示的点对应在液晶屏幕上相应的位置和在GDRAM中的地址。GDRAM与液晶屏幕的对应关系如图3所示。

1)为了充分利用整个屏幕的资源，将第一点列作为纵坐标。考虑到在波形下方需要显示实时电压值，且ROM内含16x16点中文字型，将第47行设为横坐标。
2)确定在屏幕上显示图形的宽度和高度。
纵坐标Y根据AD转换精度和坐标系Y轴分辨率转换而成，代表信号电压。系统AD转换精度为12位，ADC12MEM1为转换寄存器，则不难推导出坐标转换公式为：
Y=(ADC12MEM1x48)／212 (1)
横坐标X代表固定角度数，转台转过几个角度，X就等于多少。当计数值为128时，说明一屏已满，要进行换屏操作，如此循环直至出现结束标志。
3)波形数据的横坐标和纵坐标虽然已经确定，但不直接对应液晶屏幕上的绘点地址。由图3可知，在液晶屏幕上只能显示128x64个点，对应于GDRAM中的64行×16WORLD／行。当GDRAM的横坐标小于8并且纵坐标小于32时，其内容将显示在屏幕的上半部分；当GDRAM的横坐标为8—15并且纵坐标小于32时，其内容将显示在屏幕的下半部分。结合图形显示区的显示特性推导出屏幕坐标系下点(X，Y)在GDRAM中对应的横纵坐标(H，V)公式分别为：

4)计算此点对应以(H，V)为GDRAM坐标的的WORD的第几位，设a=X％16，如果a=16，则WORD的最高位为1，否则从WORD最高位起第a位为1，将此位置1，则可点亮屏幕上对应的点(X，Y)。
在实际绘图的过程中，由于每一个GDRAM地址对应16个位址，如果将此绘点单元数据直接写入地址中，会影响该字节在液晶屏幕上的原有波形数据，造成波形的断续显示。为了避免这种情况，事先将该单元的值读出，与此次要写入的值相或后作为最终值写入，就不会破坏原波形显示数据，保持了波形的完整性、连续性。
XY12864G在已知GDRAM位址情况下，写绘图RAM步骤如下：
1)先写入垂直V坐标命令(0～47)
2)再写入水平H坐标命令(0～15)
3)将数据写入
4)将数据写入

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关键词： MSP430 天线测试 自动测试系统 天线方向图