电子信息工程论文怎么写( 九 ) _电子信息工程

目前脉冲序列发生器的装置很多，但是多是以硬件方式来实现的，长期以来都是由模拟电路构成的。由这类仪器发出的脉冲信号，在高频范围内其频率稳定度高，可调性好。
然而，在磁共振成像中通常需要用到低频脉冲信号来控制实验。由模拟电路生成的低频脉冲性能不能令人满意，同时此类装置体积大、操作复杂，使用起来很不方便。
利用单片机程序设计方法产生波形，其频率低限几乎无限制、稳定性好，而且其装置体积小，频率幅值控制可直接由键盘输入使用方便，无需进行其他任何调节。本文介绍一种以单片机PIC16F877为核心的MRI仿真脉冲发生器。
该装置操作简单、使用方便，通过选择开关可以调节输出脉冲的频率和占空比。得到的脉冲精度高并且稳定性好，能很好的模拟功能磁共振实验设计中需要的脉冲信号。
2硬件设计硬件设计基本原理如图1所示。整个电路以单片机PIC16F877为核心，选择开关与单片机相连来控制输出脉冲的周期和占空比，数码管LED用于显示输出脉冲的周期，脉冲从单片机的RA0口输出。
PIC16F877是美国Microchip公司生产的产品，PIC16F877 具有性能完善、功能强大、开发方便以及人机界面友好等突出优点。PIC16F877的硬件系统设计简洁，指令系统设计精炼。
PIC16F877采用独特的哈佛总线结构，彻底将芯片内部的数据总线和指令总线分离，从而大大提高了CPU执行指令的速度和工作效率。PIC16F877采用CMOS结构，使其功率消耗极低。
PIC16F877的I/O端口驱动负载的能力较强，每个输出引脚可以驱动多达20—25mA的负载，既能够高电平直接驱动发光二极管LED、光点耦合器、小型继电器等，也可以低电平直接驱动，这样就可大大简化控制电路。本装置中单片机PIC16F877的RB0、RB1、RB2、RB4、RB5、RA1、RA2、RA4、RA5作为输入口与9位选择开关相连，通过控制选择开关来控制输出脉冲的周期和占空比。
单片机读取这些口的值，然后控制RA0口输出相应频率和占空比的脉冲，同时通过C口和D口来控制数码管显示相应的周期。一般单片机并不具备直接驱动数码管显示的能力，I/O端口带负载能力是非常有限的；而PIC16F877具有较强的端口驱动能力，对一般数码管完全可以直接驱动。
具体电路如图2所示。电路工作时，用户根据需要只要通过选择开关就能控制脉冲的输出频率和占空比，可以通过LED的显示知道输出脉冲的周期。
选择开关为9位，前7位用于控制输出脉冲的周期，输出脉冲的周期有128种可调。选择开关的后两位用于调节输出波形的占空比，设计了占空比分别为20%、30%、40%、50%的脉冲波。
3程序设计脉冲的产生是由单片机软件来实现的，软件流程如图3 所示。由于同时用了单片机的B口和A口作为输入端口，读取输入值的时候就把各脚的数相加得到十进制数M，然后单片机通过判断M的值来控制输出波形的周期。
考虑到实际低频应用中常用到的范围，现只设计周期为0.5s~8.0s的脉冲波，周期的变化为0.1s 。读取周期信息部分程序代码如下：BTFSS PORTB,5；判断RB5口的信息 ADDLW 10H BTFSS PORTA,1；判断RA1口的信息 ADDLW 20H 读取RA4和RA5的信息作为占空比调节的信息，程序代码如下：MOVLW 00H BTFSS PORTA,4 ADDLW 01H BTFSS PORTA,5 ADDLW 02H；从占空比调节输入端口RA4和RA5 读取占空比的调节信息 MOVWF 25H 脉冲从单片机的RA0口输出，脉冲输出以及波形的周期和占空比控制程序代码如下：SCG BSF PORTA,D；输出高电平 LOOP CALL D10MS DECFSZ 22H,F GOTO LOOP DECFSZ 26H,F GOTO LOOP；按占空比信息控制高电平的输出时间 GOTO SCD4总结由于在功能磁共振成像实验中需要精准的脉冲序列，本文设计了一种以单片机。