２．４ 单片机电路

单片机电路实现键盘输入响应和液晶显示以及与ＰＣ机交互功能。

本系统中所用的单片机为ＡＴＭＥＬ公司的ＡＴ８９Ｃ５１。键盘管理通过键盘控制器８２７９完成。液晶模块选用信利公司的ＶＰＧ１２８６４Ｔ（１２８×６４点阵），它内置Ｔ６９６３Ｃ控制器，能够工作在文本或图形模式下。液晶显示界面程序比较 大，所以外扩了一片ＡＴ２８Ｃ２５６作为外部程序存储器。ＰＣ机的ＲＳ－２３２串口的电平和单片机串口的ＴＴＬ电平不兼容，使用ＭＡＸ２３２完成两种电平之间的转换。

２．５ 通信电路

通信电路实现单片机与ＤＳＰ的通信。由于单片机与ＤＳＰ间的数据通信量不大，因此采用了一片８位双向锁存器实现数据交换。双向锁存器采用ＴＩ的ＳＮ７４ＬＶＣ５４３。当ＤＳＰ向ＡＴ８９Ｃ５１发送数据时，首先将数据锁存在ＳＮ７４ＬＶＣ５４３中，然后向ＡＴ８９Ｃ５１发中断，ＡＴ８９Ｃ５１响应中断，从锁存器中取走数据。反之亦然。

３ 软件设计

软件的设计主要包括ＤＳＰ编程和单片机编程。ＤＳＰ程序的主要任务是初始化、管理ＤＳＰ外围电路和完成故障诊断的算法。单片机程序包括键盘控制程序、液晶驱动显示程序、与ＤＳＰ及ＰＣ机通信的程序。

３．１ ＤＳＰ主程序

ＤＳＰ主程序流程图见图２。

３．２ ＤＳＰ程序的下载和引导

在本系统中，ＦＬＡＳＨＲＯＭ是ＴＳＯＰ封装，焊接在电路板上，无法通过烧录器烧写，只能自己编写擦写程序。按照１６位并行引导模式自举表（见表１）的格式写好程序代码，编译链接后通过ＪＴＡＧ口下载到ＤＳＰ中；编写ＴＥ２８Ｆ４００Ｂ３的擦写程序，将程序下载到ＤＳＰ中不同的位置。运行擦写程序，程序代码就被写入到ＦＬＡＳＨ中。要注意的是，由于ＦＬＡＳＨ的写速度与ＤＳＰ相比很慢，因此在每次写完一个字后，要延时足够的时间，否则就不能正常地写入下一个字。写完后，需要将ＦＬＡＳＨＲＯＭ重新设置为读模式，这样才能在开发环境ＣＣＳ中看到正确的结果。ＴＥ２８Ｆ４００Ｂ３的最大读取速度为９０ｎｓ，而ＴＭＳ３２０ＶＣ５４０９最大只能设置７个等待状态，因此设置ＤＳＰ的ＣＬＫＭＤ１、ＣＬＫＭＤ２、ＣＬＫＭＤ３管脚，使ＤＳＰ在上电复位时的系统时钟为５０ＭＨｚ。这样就能保证可靠地读取ＦＬＡＳＨ的数据。在完成引导过程后，必须首先将ＣＬＫＭＤ寄存器清零，然后重新设置ＣＬＫＭＤ寄存器，使系统时钟为100MHz。 TE28F400B3的主要操作命令如表2所示。

4 实验系统

减震弹簧振动实验系统如图3所示。平台使用真实的桑塔纳2000的悬挂系统和减震弹簧。电机的转动由变频器控制，通过传动轴带动车轮转动。车轮的下端与一个装在固定支架上的可旋转的表面带有凸出挡条的铁棍相接触。车轮转动到与挡条碰撞，悬挂系统使减震弹簧发生相应的振动。

使用两个好的弹簧和三个坏的弹簧进行实验。实验结果表明，汽车减震弹簧故障诊断仪工作稳定，诊断结果有效。

本文所设计的汽车减震弹簧故障诊断仪可直接用于汽车减震弹簧的故障诊断，并可推广应用到轴承磨损、制动器失效等非线性机械故障诊断。在此故障诊断仪的对电路略加改动，就可将其用于更高频率信号系统故障诊断中。