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

摘要 針對電臺訓(xùn)練中存在的問題，提出了基于單片機(jī)電臺仿真訓(xùn)練系統(tǒng)，較好地解決了訓(xùn)練中電臺的不足。并對系統(tǒng)的組成進(jìn)行了介紹，闡述了該系統(tǒng)的優(yōu)勢和應(yīng)用范圍，可以更好地保障軍事任務(wù)，有利于推動(dòng)部隊(duì)武器裝備的仿真訓(xùn)練。
關(guān)鍵詞 電臺；單片機(jī)；仿真
目前電臺是部隊(duì)的重要通信裝備，盡快熟練掌握電臺的操作，使之轉(zhuǎn)化為戰(zhàn)斗力，對部隊(duì)的發(fā)展建設(shè)有著重要作用。電臺操作手進(jìn)行操作訓(xùn)練的過程中，存在很多問題，例如，在電臺上進(jìn)行操作訓(xùn)練會(huì)造成電臺的嚴(yán)重?fù)p耗，并且受電臺數(shù)量限制，而且電臺還涉及到保密問題，需要嚴(yán)格控制電臺訓(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、對電臺操作不熟練等問題。因此，針對電臺訓(xùn)練中存在的問題，提出了以單片機(jī)為硬件核心的電臺仿真訓(xùn)練系統(tǒng)，仿真電臺的訓(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)上電臺訓(xùn)練系統(tǒng)，它的作用相當(dāng)于電臺之間通過無線信號進(jìn)行聯(lián)絡(luò)，網(wǎng)上電臺訓(xùn)練系統(tǒng)可以通過網(wǎng)絡(luò)把各個(gè)系統(tǒng)連接起來，實(shí)現(xiàn)電臺之間的聯(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)電臺建模仿真訓(xùn)練。文中系統(tǒng)用于電臺訓(xùn)練，因此對電臺進(jìn)行建模仿真尤為重要。電臺建模仿真，其特殊性在于它不僅要對電臺本身進(jìn)行仿真，而且要對電臺顯示的信息的各種視覺效果進(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)地仿真電臺的操作環(huán)境。主要根據(jù)電臺的面板，構(gòu)造一個(gè)相對真實(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)展模塊是裝備電臺仿真訓(xùn)練系統(tǒng)進(jìn)行功能擴(kuò)展、升級的預(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。

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)于電臺的按鈕，當(dāng)有按鍵按下時(shí)，單片機(jī)會(huì)檢測到有鍵按下，通過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。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。
(4)管理系統(tǒng)。管理系統(tǒng)是整個(gè)系統(tǒng)的組織管理者。作為電臺仿真訓(xùn)練系統(tǒng)的高層管理者，主要用于控制電臺的虛擬面板和聯(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)通過網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)電臺之間的聯(lián)絡(luò)，組成網(wǎng)上電臺訓(xùn)練系統(tǒng)。例如，實(shí)現(xiàn)電臺的通話功能，當(dāng)操作手按下通話鍵開始聯(lián)絡(luò)，管理系統(tǒng)會(huì)收到單片機(jī)發(fā)來的開始聯(lián)絡(luò)信號，操作手通過耳麥說話，管理系統(tǒng)開始接收通話信息，并將其打包成以太網(wǎng)的數(shù)據(jù)幀，其中包含了電臺信息的標(biāo)識符，然后通過網(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信息標(biāo)識符的數(shù)據(jù)幀后，經(jīng)過管理系統(tǒng)處理，再通過耳麥發(fā)出聲音。例如電臺1號聯(lián)絡(luò)2號，2號收到后，再通過上述過程聯(lián)絡(luò)1號，循環(huán)反復(fù)，實(shí)現(xiàn)電臺之間的通話，除了通話外，還可以實(shí)現(xiàn)異地訓(xùn)練考核等功能。