2.3 其它硬件部分的设计
本系统的硬件设计部分还包括A/D和D/A转换、频率计数输入端口、开关量转换电路、掉电保护电路、测试诊断电路等。由于测试诊断电路涉及的内容较多，故在此未赘述，仅对前四部分作简要介绍。
为实现A、B通道的64路A/D采集模拟开关控制电路(其中四路用作器件工作状态测试)，选用ADl674作为A/D转换器件。AD1674是美国模拟器件公司(Analog Devices)生产的12位精度逐次逼近型快速A/D转换器，为其公司经典转换器AD574A的升级产品。转换速度仅为10 u s，转换精度≤005％，片内配有三态输出缓冲电路，因而可直接与各种典型的微处理器相连接，而无须附加逻辑接口电路，且能与CM0S及TTL电平兼容。另外其片内自带采样保持电路，保证了A/D采样的准确性和稳定性，可直接与被转换的模拟信号相连。由于ADl674片内包含高精度的参考电压源和时钟电路，这使它在不需要任何外部电路和时钟信号的情况下能完成一切A/D转换功能。
本系统中的4路频率端口信号量(FQ0～FQ3)经4路差分比较器整形成4路标准TTL方波信号(FQINO～FQIN3，门限以TTL电平为准)，后送入CPU计数器计数。差分比较器选用TI公司的LMl39芯片。其支持单极和双极输入，宽电源输入(+2V～+36V)，差分输入电压范围可达36V，输出电平兼容TTL、MOS、CMOS，内部集成4通道比较器，采用14引脚DIP封装。
根据系统工作环境，32路离散量的输入采集信号及输出控制信号均为+28V；而MPC860的工作电压为3.3V输入电平兼容+5V，涉及到高低电平的隔离控制，因此设计中采用光耦器件来实现。我们选用Toshiba公司的TLP521-4，片内集成4路耦合通道，整个系统输入输出共需16片，集电极至发射极最高电压+55V，片内二极管正向电流最大50mA，功耗150mW，16引脚DIP封装。
根据方案要求，系统在掉电时需要提供短时间的电 源以作系统数据保存工作。这里选用Maxim公司的 MAx79l电路监控芯片，采用IRQ1中断源，配合大容量 的电解电容作为后备电源。
2.4系统自诊断辅助电路
为了配合系统自诊断程序的工作，设计了以下四个 方面的辅助电路测试电路。
(1)模拟量输入测试模块
通过提供一个检测用模拟信号，作为多路模拟开关的一路输入信号。经A/D转换后，将数据送入CPU进行比较检测，便可得知模拟信号输入模块是否正常工作。
(2)A/D本身的故障定位
各种典型的A/D转换器，都有两个重要的信号引脚START和EOC(以常用的AD0809为例)，前者为输入信号，高电平有效。此信号上升沿清除ADC内部寄存器，在下降沿时启动内部控制信号，开始A/D转换工作。另一信号EOC是转换结束信号，高电平有效，为输出信号。当一次A/D结束时，此引脚输出高电平。在A/D转换过程中为低。我们可以利用它来测试A/D是不是正常工作。具体到我们系统所选用的芯片AD574而言，它的EOC信号引脚称为STS。不同的是，A/D转换过程中为高电平，转换结束为低电平。
(3)频率输入测试模块
本模块主要由频率输入调整及MPU构成。MPC860发出基准频率后输入调整模块后再送入MPC860内部频率计数器进行计数及比较。
开关量输入测试模块。本模块通过MPU主动发出一个数据信号，经由开关量输入模块通道后再返回CPU内部进行比较。如果与原来发出的开关量相符，为正常工作状态。
(4)通信端口测试模块
主要思想是通过引入一个类似于双刀双掷的电子开关，然后让系统发信息给自己。能正常接收为正常工作，反之表明系统有错。
3 总 结
本文所设计的机载燃油双机热备份测控计算机系统，已实现预期容错功能，具有通用性强，系统可靠性高、功耗低等诸多特性。目前，该系统在嵌入式安全实时操作系统CRT0S2.0的支持下，正在开发燃油测控和管理等更多的上层应用软件。
本文关键字：计算机 嵌入式系统-技术，单片机-工控设备 - 嵌入式系统-技术
