87C196KC信号失真度测试仪的设计与实现

资源摘要信息: "基于87C196KC的信号失真度测试仪" 是一套以87C196KC微控制器为核心，旨在测试信号失真度的专用电子仪器。该测试仪的设计涵盖了硬件设计和软件编程两个方面，能够对不同类型的电信号进行失真度的测量与分析。 首先，需要了解87C196KC这款微控制器。87C196KC是英特尔（Intel）公司生产的一款16位的单片机，属于80C196系列。该系列微控制器具有高性能、低功耗的特点，广泛应用于工业控制、通信、汽车电子等领域。87C196KC具有丰富的片上资源，如定时器、串行通信接口、A/D转换器、脉冲宽度调制（PWM）输出等，使其非常适合作为信号处理和测量的平台。 信号失真度（Total Harmonic Distortion，简称THD）是一个描述信号失真程度的参数，它衡量了信号波形中谐波能量与基波能量的比值。信号失真度的大小直接关系到音频设备、通信系统等的性能表现。一个较低的THD值意味着信号质量较高，反之则信号失真较大。 设计一个信号失真度测试仪需要考虑以下几个方面： 1. 信号采集：信号失真度测试仪首先需要对信号进行精确采集。考虑到87C196KC具有A/D转换器，设计中应充分利用这一功能，将模拟信号转换为数字信号，以便后续处理。 2. 信号处理：采集到的数字信号需要进行一系列的处理以提取失真信息。这通常涉及到信号滤波、频谱分析等技术。87C196KC的片上资源需要合理利用，如使用其内置的DSP（数字信号处理器）功能来完成滤波和快速傅里叶变换（FFT）等操作。 3. 失真度计算：失真度的计算涉及到基波和谐波能量的分析。这通常需要进行复杂的数学运算，87C196KC的计算能力在这里可以得到充分利用。 4. 结果显示：将计算出的失真度以直观的方式显示给用户，通常需要设计相应的显示界面，如LED或LCD显示屏。设计时需要注意如何将数字数据转换为用户可读的信息。 5. 用户交互：一个良好的用户交互界面对于测试仪来说同样重要。设计者需要考虑如何让用户方便地控制测试仪，进行设置和读取数据。 6. 电源管理：由于87C196KC工作电压一般为5V，测试仪的电源设计需要考虑到电压转换和电源稳定性，以确保微控制器和其他电路能够稳定运行。 7. 信号输入输出接口：为了方便不同设备的接入，测试仪需要提供相应的信号输入输出接口。设计者需要根据实际需求设计包括BNC接口在内的各类接口。 8. 抗干扰设计：为了确保测试的准确性，测试仪的硬件设计需要考虑抗电磁干扰能力，包括使用屏蔽材料、电路板布局优化等措施。 综上所述，一个基于87C196KC微控制器的信号失真度测试仪从设计到实现是一个复杂的过程，涉及硬件电路设计、固件编程、信号处理算法等多个方面。成功实现该仪器需要综合运用电子工程、数字信号处理和嵌入式系统设计等多学科知识。 该文档的PDF文件中应详细介绍了测试仪的设计方案、电路图、程序流程、算法实现等技术细节。开发者或使用者可以参考此文档来搭建或使用信号失真度测试仪，以确保测试的准确性和可靠性。