基于單片機(jī)電臺(tái)仿真訓(xùn)練系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)

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　　目前電臺(tái)是部隊(duì)的重要通信裝備，盡快熟練掌握電臺(tái)的操作，使之轉(zhuǎn)化為戰(zhàn)斗力，對(duì)部隊(duì)的發(fā)展建設(shè)有著重要作用。電臺(tái)操作手進(jìn)行操作訓(xùn)練的過(guò)程中，存在很多問(wèn)題，例如，在電臺(tái)上進(jìn)行操作訓(xùn)練會(huì)造成電臺(tái)的嚴(yán)重?fù)p耗，并且受電臺(tái)數(shù)量限制，而且電臺(tái)還涉及到保密問(wèn)題，需要嚴(yán)格控制電臺(tái)訓(xùn)練的頻度和強(qiáng)度，這樣會(huì)造成操作手訓(xùn)練時(shí)間短、對(duì)電臺(tái)操作不熟練等問(wèn)題。因此，針對(duì)電臺(tái)訓(xùn)練中存在的問(wèn)題，提出了以單片機(jī)為硬件核心的電臺(tái)仿真訓(xùn)練系統(tǒng)，仿真電臺(tái)的訓(xùn)練，更好地保障軍事任務(wù)。

　　1 系統(tǒng)組成

　　此系統(tǒng)由硬件系統(tǒng)和主程序組成，目的不僅可以進(jìn)行單獨(dú)訓(xùn)練，而且可以由多個(gè)系統(tǒng)組成一個(gè)網(wǎng)上電臺(tái)訓(xùn)練系統(tǒng)，它的作用相當(dāng)于電臺(tái)之間通過(guò)無(wú)線信號(hào)進(jìn)行聯(lián)絡(luò)，網(wǎng)上電臺(tái)訓(xùn)練系統(tǒng)可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)把各個(gè)系統(tǒng)連接起來(lái)，實(shí)現(xiàn)電臺(tái)之間的聯(lián)絡(luò)功能，這些由管理系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)一管理，考核系統(tǒng)進(jìn)行考核。

　　1.1 硬件系統(tǒng)任務(wù)

　　(1)電臺(tái)建模仿真訓(xùn)練。文中系統(tǒng)用于電臺(tái)訓(xùn)練，因此對(duì)電臺(tái)進(jìn)行建模仿真尤為重要。電臺(tái)建模仿真，其特殊性在于它不僅要對(duì)電臺(tái)本身進(jìn)行仿真，而且要對(duì)電臺(tái)顯示的信息的各種視覺(jué)效果進(jìn)行仿真;

　　(2)提供操作手真實(shí)的操作環(huán)境。要盡可能真實(shí)地仿真電臺(tái)的操作環(huán)境。主要根據(jù)電臺(tái)的面板，構(gòu)造一個(gè)相對(duì)真實(shí)的操作環(huán)境。這個(gè)操作環(huán)境比較真實(shí)地再現(xiàn)電臺(tái)的外觀反映操作動(dòng)作和操作效果;

　　(3)提供操作信息的輸入輸出電路。設(shè)計(jì)操作手操作信息的輸入輸出電路，一方面實(shí)時(shí)采集操作面板信息，送到單片機(jī)中去供單片機(jī)處理，另一方面將單片機(jī)反饋的訊息送到顯示面板上;

　　(4)提供與計(jì)算機(jī)通信的數(shù)據(jù)接口?？梢园巡僮髅姘宀杉降臄?shù)據(jù)傳給計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)用虛擬面板再現(xiàn)真實(shí)的操作效果，并對(duì)操作手進(jìn)行專業(yè)考核;

　　(5)功能擴(kuò)展模塊。功能擴(kuò)展模塊是裝備電臺(tái)仿真訓(xùn)練系統(tǒng)進(jìn)行功能擴(kuò)展、升級(jí)的預(yù)留接口。

　　硬件系統(tǒng)作為基礎(chǔ)架構(gòu)，主要由單片機(jī)最小系統(tǒng)、按鍵與顯示模塊、出錯(cuò)報(bào)警模塊、功能擴(kuò)展模塊、計(jì)算機(jī)通信模塊和計(jì)算機(jī)組成。硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。

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　　1.2 主程序的工作及關(guān)鍵技術(shù)

　　(1)按鍵掃描子程序。按鍵掃描子程序是用來(lái)采集操作面板的信息，并傳給單片機(jī)處理。按鍵相當(dāng)于電臺(tái)的按鈕，當(dāng)有按鍵按下時(shí)，單片機(jī)會(huì)檢測(cè)到有鍵按下，通過(guò)鍵值判別和處理子程序，就能得出是哪個(gè)按鍵被按下，達(dá)到采集操作面板信息的目的。

　　(2)鍵值判別和處理子程序。在單片機(jī)檢測(cè)到有鍵按下后，單片機(jī)會(huì)記錄下此時(shí)用于掃描按鍵電路輸入輸出口的狀態(tài)，并與設(shè)定的數(shù)據(jù)做比較，得出被按下鍵的鍵值，根據(jù)鍵值做相應(yīng)處理，達(dá)到鍵值判別和處理的目的。

　　(3)顯示子程序。顯示子程序是將操作手的操作結(jié)果顯示出來(lái)。在單片機(jī)采集到操作信息后，得到按鍵的鍵值，單片機(jī)會(huì)運(yùn)行鍵值相應(yīng)的顯示代碼段，將其操作結(jié)果顯示出來(lái)。

　　(4)管理系統(tǒng)。管理系統(tǒng)是整個(gè)系統(tǒng)的組織管理者。作為電臺(tái)仿真訓(xùn)練系統(tǒng)的高層管理者，主要用于控制電臺(tái)的虛擬面板和聯(lián)絡(luò)功能。虛擬面板通常是將操作面板的照片掃描并放大成實(shí)際大小，然后在上面模擬真實(shí)的操作效果，或用專業(yè)的軟件制作出和面板有相同外觀且和面板有相同操作效果的虛擬面板。

　　聯(lián)絡(luò)功能是在以太網(wǎng)的基礎(chǔ)上，管理系統(tǒng)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)電臺(tái)之間的聯(lián)絡(luò)，組成網(wǎng)上電臺(tái)訓(xùn)練系統(tǒng)。例如，實(shí)現(xiàn)電臺(tái)的通話功能，當(dāng)操作手按下通話鍵開(kāi)始聯(lián)絡(luò)，管理系統(tǒng)會(huì)收到單片機(jī)發(fā)來(lái)的開(kāi)始聯(lián)絡(luò)信號(hào)，操作手通過(guò)耳麥說(shuō)話，管理系統(tǒng)開(kāi)始接收通話信息，并將其打包成以太網(wǎng)的數(shù)據(jù)幀，其中包含了電臺(tái)信息的標(biāo)識(shí)符，然后通過(guò)網(wǎng)絡(luò)廣播出去。其他子系統(tǒng)計(jì)算機(jī)在接收到包含了電臺(tái)信息標(biāo)識(shí)符的數(shù)據(jù)幀后，經(jīng)過(guò)管理系統(tǒng)處理，再通過(guò)耳麥發(fā)出聲音。例如電臺(tái)1號(hào)聯(lián)絡(luò)2號(hào)，2號(hào)收到后，再通過(guò)上述過(guò)程聯(lián)絡(luò)1號(hào)，循環(huán)反復(fù)，實(shí)現(xiàn)電臺(tái)之間的通話，除了通話外，還可以實(shí)現(xiàn)異地訓(xùn)練考核等功能。

　　(5)考核系統(tǒng)?？己讼到y(tǒng)是訓(xùn)練成果的評(píng)判系統(tǒng)，考核方式可以人為評(píng)判，也可以用系統(tǒng)評(píng)判，系統(tǒng)評(píng)判的標(biāo)準(zhǔn)可以人為設(shè)定。本系統(tǒng)的考核評(píng)估主要基于記錄訓(xùn)練過(guò)程中各部分的狀態(tài)，并將各部分的狀態(tài)按時(shí)間排序，按時(shí)間順序確定各部分的動(dòng)作及動(dòng)作發(fā)生的時(shí)間，這樣就完整地再現(xiàn)了訓(xùn)練過(guò)程。然后根據(jù)這些動(dòng)作確定本次考核結(jié)果。另外，可以給考核評(píng)估的結(jié)果建立相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫(kù)。

　　綜上所述，主程序由按鍵掃描子程序、顯示子程序、鍵值判別和處理子程序、計(jì)算機(jī)通信子程序和計(jì)算機(jī)管理與考核系統(tǒng)程序組成。主程序流程如圖2所示。

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