掃頻接收機(jī)中數(shù)字掃描控制器設(shè)計(jì)

中斷處理過程如下：首先，四種中斷分別緩存入四個中斷寄存器。中斷寄存器使用FIFO存儲單元可以儲存多個中斷，利用FIFO存儲單元內(nèi)部自身的標(biāo)志位作為邏輯判斷依據(jù)可以簡化我們的設(shè)計(jì)。其次，中斷識別模塊檢測各FIFO存儲單元的空標(biāo)志位。如果有任意一個FIFO存儲單元的空標(biāo)志位為O，則說明有中斷產(chǎn)生，那么中斷識別模塊將按中斷優(yōu)先級別排序，并產(chǎn)生一個脈沖通知與最高中斷級別相對應(yīng)的運(yùn)算單元內(nèi)的數(shù)據(jù)調(diào)用模塊從RAM中讀取下一段控制量的初始值。再次，數(shù)據(jù)調(diào)用模塊完成讀取任務(wù)后返回給復(fù)位處理模塊一個處理程序完成標(biāo)志。復(fù)位處理模塊在收到處理程序完成標(biāo)志后根據(jù)輸出中斷類別產(chǎn)生讀脈沖至空標(biāo)志位為O且中斷優(yōu)先級別最高的中斷寄存器中。此時，中斷寄存器的空標(biāo)志位有可能發(fā)生變化。最后，中斷識別模塊再次檢測所有的空標(biāo)志是否都為1，如果不是，中斷處理單元繼續(xù)上述過程直到所有的空標(biāo)志都為1。中斷處理過程結(jié)束。
7)步進(jìn)脈沖發(fā)生單元
步進(jìn)脈沖發(fā)生單元內(nèi)包含多個計(jì)數(shù)器，計(jì)數(shù)使能由觸發(fā)單元控制，計(jì)數(shù)器的模從地址譯碼／數(shù)據(jù)緩存單元讀取。每隔一定時間，步進(jìn)脈沖發(fā)生單元產(chǎn)生計(jì)數(shù)脈沖作為累加／減器的時鐘并由運(yùn)算單元內(nèi)計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)。

4 設(shè)計(jì)實(shí)例
以某型號微波毫米波接收機(jī)為例。在此接收機(jī)中，系統(tǒng)總線設(shè)計(jì)為串行總線，需要控制的變量有YIG振蕩器頻率、YIG濾波器中心頻率、平坦度補(bǔ)償數(shù)據(jù)和預(yù)選器帶寬控制電壓。選用Altera公司的EplkSOQC208―3芯片作為數(shù)字掃描控制器芯片，IDT71V016SA20Y作為RAM存儲芯片，AD7538KR、DAC8412作為DAC轉(zhuǎn)換芯片。
經(jīng)測量，YIG振蕩器頻率開環(huán)控制精度達(dá)到5MHz(接收機(jī)鎖相環(huán)的鎖頻范圍可達(dá)80MHz)，YIG濾波器中心頻率控制精度達(dá)到3MHz(YIG濾波器3dB帶寬最小處40MHz)，平坦度補(bǔ)償值誤差小于O．2dB，預(yù)選器帶寬誤差小于帶寬2％。數(shù)字掃描控制器選用60MHz時鐘作為外部時鐘，在最忙碌情況下(四種中斷同時到來)，完成四種中斷處理總時間小于5μs。
通過仿真和測試數(shù)字掃描控制器僅使用了FPGA內(nèi)約70％的資源，可以為今后的模塊擴(kuò)展留有余地。

5 結(jié)束語
對于掃描控制器自身硬件來說，我們可以通過將控制量曲線劃分更多段、更加逼近真實(shí)曲線，達(dá)到提高控制精度的目的；通過選用高檔的FPGA芯片并提高系統(tǒng)工作時鐘，達(dá)到提高控制速度的目的。但在實(shí)際使用過程中，我們還必須綜合考慮硬件自身的性能(如YIG器件磁滯效應(yīng)、機(jī)械開關(guān)切換時間、中頻濾波器響應(yīng)時間等)、軟件設(shè)計(jì)復(fù)雜度、要求的性能指標(biāo)等多組因素對掃描控制精度、速度的影響，合理選擇劃分段數(shù)及工作時鐘，最大限度挖掘出接收機(jī)潛能。