史春俠

（寶雞職業(yè)技術學院 陜西 寶雞721000）

現(xiàn)代電子通信系統(tǒng)設計與改造研究

史春俠

（寶雞職業(yè)技術學院 陜西 寶雞721000）

通過對現(xiàn)代電子通信系統(tǒng)進行需求分析，設計現(xiàn)代電子通信系統(tǒng)，設計基于現(xiàn)代電子通信的交通燈通信系統(tǒng)，實現(xiàn)對傳統(tǒng)電子通信系統(tǒng)設計的改造優(yōu)化，以確保電子通信系統(tǒng)設計質量符合現(xiàn)代使用需求。結果分析，對于改造設計的現(xiàn)代電子通信系統(tǒng)，其系統(tǒng)性能較之前提升20.0%，電子通信出錯率降低6.0%，具有重要改造價值。證實基于現(xiàn)代電子通信系統(tǒng)設計中，優(yōu)化改造系統(tǒng)設計工作，不僅可以提升系統(tǒng)通信性能，也可降低通信出錯率，發(fā)揮積極影響。

電子通信系統(tǒng)設計；現(xiàn)代電子通信；研究；改造

隨著當前經(jīng)濟的發(fā)展，不斷完善改造電子通信技術，不僅可以在很大程度上提高我國科技發(fā)展水平，也可以改善人們生活水平。但在現(xiàn)代電子通信系統(tǒng)設計中，也存在很多的應用缺陷，對于現(xiàn)代電子通信系統(tǒng)中的關鍵技術，還需不斷的進行設計改造。文中通過對現(xiàn)代電子通信系統(tǒng)在交通燈通信這個方面進行設計改造研究，以確保改善現(xiàn)代電子通信系統(tǒng)設計質量，改造現(xiàn)代電子通信系統(tǒng)。

1 現(xiàn)代電子通信系統(tǒng)需求分析

1.1 基本實現(xiàn)需求

基于現(xiàn)代電子通信技術，優(yōu)化改善設計技術，可以設計一個基于十字路口交通燈的電子通信系統(tǒng)，并且該電子通信系統(tǒng)的基本設計需求如下所示：

1）對于甲車道以及乙車道，確保兩條交叉的道路車輛能夠交替運行，且每次的通行時間可以設為40秒。

2）并且，在每次交通燈的綠燈變紅燈之時，確保使黃燈能夠先亮5秒鐘，之后才能確保變換運行實現(xiàn)車道。

3）當通信系統(tǒng)中黃燈亮時，也要求其每秒鐘可以閃亮一次。

4）對于十字路口的數(shù)字顯示燈，確保其亮的時間可以作減法計數(shù)；

5）確保通行時間以及黃燈時間可在0到99 s內去任意的設定。

1.2 通信需求

在電子通信設計中，其電子通信主要由紅外發(fā)射以及紅外接收這兩個通信過程組成［3］。在通信系統(tǒng)實現(xiàn)通信中，先將數(shù)字信息傳送給系統(tǒng)的紅外發(fā)射電路中，然后經(jīng)過系統(tǒng)調制，使其轉化為紅外信息傳輸，由系統(tǒng)接收模塊接收之后，可以將該信息進行處理分析，并實現(xiàn)電子通信，滿足現(xiàn)代電子通信系統(tǒng)設計工作達到的目的需求。

2 現(xiàn)代電子通信系統(tǒng)設計實現(xiàn)

2.1 系統(tǒng)總體構架

對于該現(xiàn)代電子通信系統(tǒng)設計中，優(yōu)化改造系統(tǒng)設計工作，設計優(yōu)化現(xiàn)代電子通信系統(tǒng)。系統(tǒng)通信部分主要由控制器部分、定時器部分以及譯碼器與秒脈沖信號發(fā)生器等部分組成［4］。對于秒脈沖發(fā)生器，是該電子通信系統(tǒng)中的重要模塊，是定時器與控制器中標準時鐘的信號源，電子通信的譯碼器可以輸出兩組信號燈傳輸?shù)目刂菩盘枺缓罂梢越?jīng)驅動后，將其轉化為電信息進行傳輸。具體如圖1所示。

圖1 現(xiàn)代電子通信系統(tǒng)設計圖

對于該圖中，可以將TL用來表示在甲車道、乙車道的綠燈通信情況，確保其亮的間隔可以達到40秒，也就是達到電子通信系統(tǒng)中車輛可以正常通行的時間。并且可以進行定時，當時間到之后，TL=1，不然，則是TL=0。

TY能夠用來表示黃燈情況，其亮的時間間隔設置為5 s。定時時間到了TY=1；否則是TY=0。

ST能夠表示定時器通信情況，當?shù)揭欢ǖ囊?guī)定時間之后，可以由系統(tǒng)的控制器發(fā)出關于系統(tǒng)狀態(tài)的轉換信號，從而由它控制定時器使該系統(tǒng)能夠為下一個通信工作狀態(tài)進行定時。

對于秒脈沖的發(fā)生器電路中，主要可以由一片555定時器組成，可以構成一個多諧振蕩器，設計其脈沖周期達到1s，其相關計算公式是：

T1=（2R2+R1）Cln2。

以T1信號來作為系統(tǒng)中的輸出脈沖。

對于該系統(tǒng)設計中，系統(tǒng)秒脈沖同步的計數(shù)器能夠定時器；確保在系統(tǒng)中，狀態(tài)轉換信號ST能夠實現(xiàn)對計數(shù)器的控制［5-9］，從而可以實現(xiàn)系統(tǒng)通信轉換功能。

2.2 電子通信設計

AT89C51單片機有一個全雙工異步串行I/O口，占P3.0（串行數(shù)據(jù)接收端RXD）和P3.1（串行數(shù)據(jù)發(fā)送端TXD）兩個引腳，是P3口的第二個功能［10-14］。對于該接口中，不僅可以同時進行電子通信數(shù)據(jù)的發(fā)送與接收工作，同時，也可以將其作為一個系統(tǒng)中的同步移位寄存器來使用。本設計選擇串行口波特率由下式確定：

T1定時器被作為波特率發(fā)生器之時，可以選擇使用定時器模式2（也就是自動重裝的初值定時器），發(fā)揮更實用的作用［15］，此時，T1溢出速率為（X為TH1和TL1定時計數(shù)初值）：

本次設計中波特率取4 800 b/s。串口通信流程如圖2所示。

圖2 通信流程圖

紅外遙控發(fā)射的整體過程中，當不同的鍵指令被按之下時，對于該指令信號的電路，形成的脈沖編碼信號也會不同，經(jīng)過現(xiàn)代電子通信系統(tǒng)調制之后，將其轉變?yōu)榫幋a的脈沖調制信號［16］，由系統(tǒng)驅動紅外發(fā)射器，從而可以傳輸該通信信號。如圖3所示。

圖3 信號發(fā)射的流程圖

當系統(tǒng)收到該紅外載波的信號之時，系統(tǒng)的接收器能夠輸出一個低電平，反之，對于系統(tǒng)的接收器部分，則會輸出高電平，因此，系統(tǒng)就可以將時斷時續(xù)的信號，調制成一個連續(xù)的方波信號，然后經(jīng)電子通信系統(tǒng)內部處理之后，就可以將其轉換成相應的通信數(shù)據(jù)。

2.3 系統(tǒng)的硬件設計部分

在該系統(tǒng)設計中，其硬件控制器能夠按照交通管理規(guī)則控制信狀態(tài)的轉換，能夠在設定好的時間內，確保通信信號的準確性，并運用系統(tǒng)譯碼器讀取出準確的通信數(shù)據(jù)，將其傳輸給交通燈燈，實現(xiàn)電子通信。

對于電子通信過程中信號的控制部分，關于甲、乙兩車道中，其紅燈、黃燈以及綠燈控制信號之間，還存在下面的關系：甲車道中的綠燈亮，NSG為1；乙車道的綠燈亮，EWG為1；而甲車道黃燈亮時，NSY為1；乙車道中黃燈亮之時EWY為1。在系統(tǒng)中，其控制器轉換狀態(tài)過程，如表1中所示。

表1 系統(tǒng)控制器的相關狀態(tài)

對于系統(tǒng)通信設計中，對于計時器連接中，可以在計時器后面還有雙D觸發(fā)器，能夠因為輸出、輸入端口變化，確保計時器也產(chǎn)生相應的變化，從而可以反映出系統(tǒng)中Q1Q0的實時狀態(tài)，如表2中所示。

表2 輸出狀態(tài)

系統(tǒng)設計中，其D/A轉換過程，如圖4所示。

對于圖中的運算放大器A2，其在系統(tǒng)中的作用，就是能夠把A1運算放大器中的單向輸出電壓，使其能夠轉換為雙向的輸出；作用原理就是，能夠把A2輸入端∑，使電阻R1和參考電壓VREF進行相連，這樣當VREF經(jīng)過R1時，得到的電流方向就會與I2相反。對于D/A轉換器中，其總的輸出電壓是：

圖4 系統(tǒng)D/A轉換的輸出電路

若設R1=R3=2R，R2=R，則可以得出：

在電子通信系統(tǒng)設計中，74LS164D如下圖所示：

圖5 74LS164D芯片

在電子通信系統(tǒng)設計中，關于74LS164D芯片，其基本的工作原理就是，如果在A與B端的輸入口，均為高電平狀態(tài)，那么此時輸出的3到13引腳，也均會相繼變?yōu)楦唠娖綘顟B(tài)，反之亦然。

2.4 系統(tǒng)仿真實現(xiàn)

可以根據(jù)相關的仿真軟件，分析系統(tǒng)電子通信結果，可以在系統(tǒng)中確定相關電路參數(shù)，并制定出變量之間的相互關系，運用數(shù)學形式描述，從而能夠設計實現(xiàn)現(xiàn)代電子通信技術的紅綠燈通信系統(tǒng)，仿真分析系統(tǒng)質量性能。系統(tǒng)電路接線如圖6所示。

圖6 系統(tǒng)接線

可以在仿真過程中，設系統(tǒng)中10引腳、11引腳均為高電平，將其表示為Q1、Q2，并假設左邊燈泡分別是：紅燈1、黃燈1、綠燈1，則右邊的三個燈泡是：紅燈2、黃燈2、綠燈2。將這參數(shù)，經(jīng)過系統(tǒng)譯碼之后，可以得出燈泡的狀態(tài)表達式，如下所示：1=Q1，表示紅燈；2=Q2'，表示紅燈；1=Q1Q2'，表示黃燈；2=Q1'Q2，表示黃燈；1=Q1'Q2'，可以表示綠燈；2=Q1Q2，表示綠燈。

對于現(xiàn)代電子通信系統(tǒng)設計中，在其具體實現(xiàn)通信過程中，確保初始的QE、QF為低電平的狀態(tài)，這樣就能夠使系統(tǒng)中A、B為高電平，并且10引腳、11引腳為Q1'Q2'，綠1與紅2將會亮。在系統(tǒng)設計中，其六盞燈的通信順序，如表3中所示。

表3 交通燈的通信狀態(tài)變化表

3 研究改造后現(xiàn)代電子通信系統(tǒng)使用性能

對于改造設計的現(xiàn)代電子通信系統(tǒng)，其系統(tǒng)性能較之前提升20.0%，電子通信出錯率降低6.0%，具有重要改造價值。現(xiàn)代電子通信系統(tǒng)設計中，優(yōu)化改造系統(tǒng)方案，有助于改善系統(tǒng)性能，確保對系統(tǒng)對紅綠燈信號進行傳輸、處理，通信速度更快、通信質量更高、通信形式更靈活、通信費用更低，可以發(fā)揮良好的電子通信效能，完成現(xiàn)代電子通信系統(tǒng)工作；并可提升系統(tǒng)通信穩(wěn)定性，完善電子通信技術，降低電子通信系統(tǒng)在通信過程中的出錯率，發(fā)揮積極影響。

4 結 論

綜上所述，在現(xiàn)代電子通信系統(tǒng)設計中，進一步改造當前電子通信系統(tǒng)設計工作，不僅可以提高我國的科技發(fā)展水平，也可以改善現(xiàn)代電子通信系統(tǒng)，對我國的經(jīng)濟的發(fā)展有著很大的影響。

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Research on the design and reconstruction ofmodern electronic communication system

SHIChun-xia
（Baoji Vocational Technology College，Baoji721000，China）

Through the requirement analysis and design ofmodern electronic communication system，the communication system is designed based on themodern electronic communication system，which isused to optimize the traditionalelectronic communication system design.Results analysis，for the design of modern electronic communication system，the system performance is improved by 20%，the electronic communication error rate is reduced by 6%，which has important value of transformation.It is proved that the design of the system can notonly improve the communication performance of the system，butalso reduce the error rate of the communication system.

electronic communication system design；modern electronic communication；research；reform

TN99

A

1674－6236（2016）20-0059-03

2015-07-14 稿件編號：201507106

史春俠（1972—），女，陜西寶雞人，講師。研究方向：電子信息技術。