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摘 要
在光电技术突飞猛进发展的今天，光功率检测技术也在不断进步。随着宽带通信技术的快速发展，通信网络中大量使用光纤作为传输介质，因此光功率检测也就越来越多地被应用于科研、生产的各个部门。传统的检测方法耗时长、效率低，检测的准确性也极易受人为操作的影响。
本文叙述了一种基于CPLD的智能化光功率检测系统的总体构成。由于采用了CPLD技术，使系统结构、成本大为简化。文中详细叙述了系统硬件设计、仿真与具体实验结果。在光功率检测系统的研究中，由于采用了现代检测手段，使测量精度大大提高。而且由于采用了自动控制，使控制过程中剔除了人为因素的干扰，控制准确，提高了劳动生产率。http://www.16sheji8.cn/
关键词：光功率检测 等精度测频 智能控制 CPLD
ABSTRACT
Today,the light-electricity technology develop very quickly,light power detection technology also constant progressive.Following wide frequent band correspond technology development,in correspond network ,a large number of optical fiber were used of transmit vehicle.So light power detection was use in the departmentof scientific research and production more and more.It takes lots of time in conventional detection method.Its efficiency also lower and the exact was usually influenced by man-made operate.
The paper introduce a totoal system constitute about intellect light power detection that is on account of CPLD. As having adopted CPLD skill ,the structure and cost of the system are reduced considerably. This paper discusses systematic hardware design, emulation and experiment result in detail . In the research of light power detection system, as having adopted modern detection means, measure precision improves greatly. Furthermore, having adopted automation in this paper, artificial factor disturbance is rejected in the controlled process. Control is accurate and labor productivity is increased. http://www.16sheji8.cn/
Key words: light power detection,the same precision frequency measure,intellect control, CPLD
目 录
第一章 绪 论 1
1.1 引言 1
1.2 研究意义 1
1.3 论文研究的目的与内容 2
第二章 智能化光功率检测系统 3
2.1 智能化光功率检测装置的工作原理 3
2.2 光功率测量基本原理 4
2.2.1 计数式测频电路的基本原理和误差分析 4
2.2.2 等精度频率测量原理及误差分析 6
第三章 智能化光功率检测装置的硬件设计 9
3.1 系统总体方案设计 9http://www.16sheji8.cn/
3.2 EDA技术在电路设计中的运用 9
3.2.1 EDA技术的涵义及特征 9
3.2.2 EDA技术的主要内容 10
3.2.3 常用EDA工具 12
3.2.4 EDA的工程设计流程 13
3.2.5 MAX+PLUSⅡ软件简述 14
3.2.6 EDA技术在本设计中的应用 15
3.3 单片机技术在系统中的运用 19
3.3.1 单片机技术概述 19
3.3.2 MCS-51单片机技术的应用 19
3.3.3 AVR单片机的应用 20
3.4 接口电路设计 20
3.4.1 89C51单片机与CPLD接口逻辑设计 20
3.4.2 89C51与PC机的串行通讯接口设计 21
第四章 系统软件设计 24
4.1 串行通讯软件设计 24
4.1.1 MCS-51单片机串行口 24
4.1.2 串行口的波特率设定 24http://www.16sheji8.cn/
4.2 单片机处理程序 25
4.3 基于虚拟仪器的软件设计 26
4.3.1 虚拟仪器概述 26
4.3.2 Labview软件简介 29
4.3.3 利用虚拟仪器制作上位机控制面板 30
第五章 系统可靠性设计 36
5.1 干扰的来源 36
5.2空间干扰及抗干扰措施 36
5.3 供电系统的干扰及抗干扰措施 36
5.4 过程通道的干扰及抗干扰措施 36
5.5 印刷电路板的抗干扰设计 36
第六章 测试与分析 37
结论与展望 39
致 谢 41
参考文献 42
附录1 等精度频率计的CPLD原理图 44
附录2 等精度频率计的VHDL语言实现 45
附录3 单片机处理程序清单 47http://www.16sheji8.cn/
附录4 等精度频率计的原理图设计 50
附录5 等精度频率计的PCB电路板设计 51
第一章 绪 论
1.1 引言
随着现代信息技术的发展，光子以其独特的优点，具有极快的响应速度，极大的频宽、信息容量和极高的信息效率推动科学技术的发展，具有越来越大的竞争力。
光电检测技术是光电技术的核心和重要组成部分，是现代检测技术最重要的手段和方法之一，是计量检测技术的一个重要发展方向。光功率检测是现代光通信中最基本的光电检测技术。在实际工程和科研中，需要测量光功率的场合越来越多，尤其是对光终端设备或器件进行功能测试及故障诊断时，往往需要在一定时间内不间断测量和记录光功率值，既消耗大量时间、精力，又使人为误差的机率升高，同时由于测量人员测量和读取过程缺乏规律性，使测量结果不能直接作为系统辨识、功能测试及故障诊断的依据。http://www.16sheji8.cn/
本文介绍了一种利用单片机和CPLD测频从而间接测量光功率的检测装置，其硬件设计中采用了EDA自上而下的设计方法，其主要特点如下：
(1)电路设计更趋合理。
(2)采用系统早期仿真,大大缩短系统的设计周期，降低费用。
(3)降低了硬件电路设计难度。http://www.16sheji8.cn/
(4)主要设计文件是用 HDL语言编写的源程序。用HDL语言的源程序作为归档文件有很多好处：一是资料量小，便于保存；二是可继承性好，当设计其它硬件电路时，可以使用文件中的某些库、进程和过程程序；三是阅读方便，阅读程序很容易看出某一硬件电路的工作原理和逻辑关系，而阅读电原理图，推知其工作原理需要较多的硬件知识和经验，而且看起来也不那么一目了然。
该装置具有测试智能化、便携、准确性高、投资省等特点。
