3 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

　　本軟件設(shè)計(jì)通過合理安排中斷和劃分各功能模塊，設(shè)置統(tǒng)一的狀態(tài)字，有效克服了系統(tǒng)的功能多、狀態(tài)轉(zhuǎn)換復(fù)雜給軟件設(shè)計(jì)帶來的困難。系統(tǒng)軟件流程圖，如圖3所示。

　　3.1 狀態(tài)字設(shè)計(jì)

　　狀態(tài)字（SB ）占用一個(gè)字節(jié)，有效位為5位。狀態(tài)字通道被啟動(dòng)后，控制指定的設(shè)備完成規(guī)定的操作，同時(shí)，通道在執(zhí)行對外圍設(shè)備控制的過程中，要記錄通道與設(shè)備執(zhí)行情況，為此系統(tǒng)在主存中安排另一個(gè)固定單元，用于存放這些被記錄狀態(tài)，有

　　S B .0 = 1,表示處于巡回顯示狀態(tài)， SB .0 = 0,無意義；

　　S B .1 = 1,表示處于定點(diǎn)顯示狀態(tài)， SB .0 = 0,無意義；

　　S B .2 = 1,表示處于電壓設(shè)定狀態(tài)， SB .0 = 0,無意義；

　　S B .3 = 1,表示電壓設(shè)定值有誤， SB .3 = 0,表示電壓設(shè)定值正確；

　　S B .4 = 1,表示電壓非首次數(shù)字設(shè)定，SB .4 = 0,表示電壓首次數(shù)字設(shè)定。

　　3.2 各功能處理模塊

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　　主程序。進(jìn)行系統(tǒng)初始化設(shè)定（I/O 口、定時(shí)、中斷、狀態(tài)字、各數(shù)據(jù)緩沖區(qū)等初始化），等待中斷。定時(shí)中斷服務(wù)程序。輸出電壓的穩(wěn)定性是穩(wěn)壓器最重要的指標(biāo)。考慮到采樣-保持器輸出有一緩慢的下降速率（當(dāng)L F 398保持電容為0.1 μF 時(shí)，下降速率約200 V ·m in- 1 ），故需定時(shí)對其進(jìn)行保持和電壓刷新。本服務(wù)程序完成各路電壓值刷新和顯示。中斷申請由定時(shí)/計(jì)數(shù)器T 0 提出，每隔130 m s 中斷一次，中斷服務(wù)級(jí)為最高級(jí)。 鍵盤中斷服務(wù)程序。根據(jù)鍵碼和當(dāng)前狀態(tài)字，跳轉(zhuǎn)相應(yīng)的功能處理程序，中斷由IN T 0 引入。 鍵掃描譯碼程序。將0～9、小數(shù)點(diǎn)，以及其它按鍵譯成對應(yīng)00H ～0F H 的十六進(jìn)制碼。顯示譯碼程序。將鍵碼緩沖區(qū)的內(nèi)容譯成七段碼并存入相應(yīng)的顯示緩沖區(qū)。 D /A 譯碼程序。將鍵碼緩沖區(qū)的內(nèi)容譯成對應(yīng)的12位D /A 二進(jìn)制數(shù)碼，并存入相應(yīng)的D /A 數(shù)據(jù)緩沖區(qū)（一路輸出占2 B ）。顯示子程序。根據(jù)路數(shù)，將該路數(shù)據(jù)緩沖區(qū)的內(nèi)容與屏蔽字相或后，送對應(yīng)數(shù)管。錯(cuò)程識(shí)別序1.在電壓設(shè)定狀態(tài)，判定鍵入數(shù)字碼后，鍵碼緩沖區(qū)數(shù)據(jù)格式的錯(cuò)誤，恢復(fù)鍵入前的狀態(tài)并給出相應(yīng)標(biāo)志（SB .3）。錯(cuò)程識(shí)別序2.在電壓設(shè)定狀態(tài)，判定鍵入“↑”鍵、“↓”鍵后，鍵碼緩沖區(qū)數(shù)據(jù)格式的錯(cuò)誤恢復(fù)鍵入前的狀態(tài)，并給出相應(yīng)標(biāo)志（S B .3）。

　　3.3 數(shù)據(jù)緩沖區(qū)設(shè)定

　　互方之一定義用于數(shù)據(jù)交換的底層內(nèi)存分配機(jī)制。另一方總是使用已公布的接口來分配或釋放緩沖區(qū)，從而避免潛在的不一致。這種模型需要雙方都堅(jiān)持一個(gè)可能與軟件基本功能無關(guān)的編程約定，而且在一般情況下，這個(gè)編程約定可能使代碼更加不可重用。

　　驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)交換的那一方將負(fù)責(zé)管理操作 —— 當(dāng)該方充當(dāng)數(shù)據(jù)提供者時(shí)，這是一個(gè)相對適當(dāng)?shù)姆桨浮?然而，當(dāng)該方充當(dāng)數(shù)據(jù)使用者時(shí)，事情就變得棘手了。為避免去發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)大小，數(shù)據(jù)使用者可以分配一個(gè)任意大小的緩沖區(qū)。如果該數(shù)據(jù)緩沖區(qū)沒有足夠大，就必須對數(shù)據(jù)提供者發(fā)出多次調(diào)用。因此這種方法需要圍繞該交互調(diào)用編寫額外的循環(huán)代碼，以備多次調(diào)用之需。

　　（1） D /A 數(shù)據(jù)緩沖區(qū)。存放各路輸出的D /A 值二進(jìn)制碼，每路占2 B ,共12 B .（2） 鍵碼緩沖區(qū)。在電壓設(shè)定狀態(tài)，存儲(chǔ)鍵入的數(shù)值碼（包括小數(shù)點(diǎn)），一鍵碼用4位二進(jìn)制數(shù)表示。故每路占2 B ,共12 B .（3） 顯示緩沖區(qū)。 存儲(chǔ)各路輸出電壓顯示七段碼（含路數(shù)、輸出極性、電壓大小），每路占4 B ,共24 B .（4） 鍵碼備份緩沖區(qū)。進(jìn)入電壓設(shè)定狀態(tài)時(shí)，程序?qū)?fù)制當(dāng)前路鍵碼緩沖區(qū)的內(nèi)容并存入此區(qū)，共2 B .（5） 顯示備份緩沖區(qū)。進(jìn)入電壓設(shè)定狀態(tài)時(shí)，程序?qū)?fù)制當(dāng)前路顯示緩沖區(qū)的內(nèi)容并存入此區(qū)，共4 B .

　　除了上述困難之外，安全性也證明是傳統(tǒng)方法存在的問題：傳統(tǒng)緩沖區(qū)管理方案無法容易地防止惡意用戶刻意改寫數(shù)據(jù)緩沖區(qū)，從而導(dǎo)致程序異常。考慮到所有這一切，設(shè)計(jì)一個(gè)適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)緩沖區(qū)接口就勢在必行！

　　4 結(jié)束語

　　本文將單片機(jī)控制回路與無靜差的電壓輸出回路有機(jī)結(jié)合，構(gòu)成一款新式多路數(shù)字可調(diào)功率直流穩(wěn)壓電源，非常適合一般教學(xué)和科研使用。單片機(jī)、D A C 與其它外圍電路獨(dú)立供電。D A C 采用高穩(wěn)定性的基準(zhǔn)電源為參考電壓，面板電源開關(guān)可設(shè)計(jì)成僅切斷輸出回路的供電電源。還要注意選擇特性較理想的、功率適當(dāng)?shù)?a target="_blank">晶體管，加裝大小適當(dāng)?shù)纳崞＿@樣，一般不需太多調(diào)試就能獲得成功。因此，本電源推廣容易，可望獲得廣泛的應(yīng)用。

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