MCS-51系列單片機(jī)在SDH系統(tǒng)中的應(yīng)用

4 微處理器系統(tǒng)的軟件構(gòu)成

此系統(tǒng)的軟件構(gòu)成由主程序和三個(gè)中斷程序組成。主程序完成系統(tǒng)的配置工作。串口中斷完成計(jì)算機(jī)對(duì)系統(tǒng)工作模式的修改和系統(tǒng)監(jiān)控，兩個(gè)定時(shí)中斷分別以8KHz和2KHz的頻率對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集。

2KHz定時(shí)中斷的指令較多，約占了2KHz頻率即500us到2/3的時(shí)間左右，為保證8KHz定時(shí)中斷嚴(yán)格的定時(shí)關(guān)系，8KHz定時(shí)中斷的優(yōu)先級(jí)為1，要高于2KHz定時(shí)中斷優(yōu)先級(jí)，即在2KHz定時(shí)中斷處理程序中，可以嵌套進(jìn)行8KHz定時(shí)中斷處理。

串口中斷程序，即計(jì)算機(jī)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行配置和監(jiān)控時(shí)，系統(tǒng)的定時(shí)中斷可以停止，因?yàn)樵谙到y(tǒng)正常工作時(shí)，無(wú)需計(jì)算機(jī)進(jìn)行管理。此時(shí)一般是系統(tǒng)出了問(wèn)題，需要人工干預(yù)，要求及時(shí)反應(yīng)，所以串口中斷的優(yōu)先級(jí)也設(shè)置為1。由于單片機(jī)內(nèi)部只有兩個(gè)中斷優(yōu)先級(jí)，此時(shí)8KHz中斷和串口優(yōu)先級(jí)相同，但是串口中斷可以得到及時(shí)反應(yīng)。因?yàn)楫?dāng)串口工作在19200波特率時(shí)，串口發(fā)送或接收一個(gè)字節(jié)的時(shí)間也遠(yuǎn)大于8KHz的幀頻，同時(shí)串口中斷程序和計(jì)算機(jī)程序之間采用了握手控制，保證串口數(shù)據(jù)交換的正確性。

4.1 主程序

主程序的流程為：

(1)芯片的初始配置，通過(guò)查表寫(xiě)入約400個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù);

(2)配置DS80C320，設(shè)置計(jì)數(shù)器(串口波特率定時(shí)T1，定時(shí)中斷T0和T2都工作在重裝載模式，保證嚴(yán)格的定時(shí)關(guān)系)，設(shè)置中斷優(yōu)先級(jí)，開(kāi)啟計(jì)數(shù)和中斷;

(3)永久等待。

4.2 串口中斷處理程序

串口中斷處理程序的流程圖如圖2所示。完成功能如下：

(1)串口接收數(shù)據(jù)，進(jìn)入中斷處理程序，保存現(xiàn)場(chǎng);

(2)根據(jù)接收數(shù)據(jù)判斷操作類型，若為讀寫(xiě)操作，進(jìn)入步驟(3)，若接收到結(jié)束符，進(jìn)入步驟(4);

(3)進(jìn)行讀寫(xiě)操作;返回步驟(2);

(4)結(jié)束中斷處理程序，返回。

4.3 8KHz中斷處理程序(T0定時(shí)中斷)

(1)進(jìn)入中斷處理程序，保存現(xiàn)場(chǎng);

(2)查詢兩片MXH0155-2，根據(jù)接收方向的告警信號(hào)來(lái)控制發(fā)送方向的數(shù)據(jù)，采集接收方向的告警信號(hào)寫(xiě)入雙口RAM;

(3)結(jié)束中斷處理程序，返回。

4.4 2KHz中斷處理程序(T2時(shí)鐘中斷)

(1)進(jìn)入中斷處理程序，保存現(xiàn)場(chǎng)，內(nèi)部2000計(jì)數(shù)器加1;

(2)查詢低階映射芯片MXL021E1-3，分別查詢21路接收方向的告警信號(hào)，根據(jù)不同的告警信號(hào)對(duì)發(fā)送方向進(jìn)行控制，采集21路的告警信號(hào)進(jìn)行編碼并寫(xiě)入雙口RAM;

(3)查詢2000計(jì)數(shù)器，當(dāng)達(dá)到2000時(shí)，計(jì)數(shù)器清零，同時(shí)對(duì)三片集成電路內(nèi)部的誤碼秒計(jì)數(shù)器進(jìn)行處理，若計(jì)數(shù)值超出預(yù)期值，則給出信號(hào)劣化告警;

(4)結(jié)束中斷處理程序，返回。

通過(guò)對(duì)此微處理器系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、仿真和實(shí)際驗(yàn)證，證明了一個(gè)復(fù)雜的SDH雙向環(huán)路的ADM站點(diǎn)可以通過(guò)簡(jiǎn)單的微處理器系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)完全的管理和監(jiān)控，并為SDH大規(guī)模專用集成電路的推廣應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)