[发明专利]一种应用于地震数据采集的变频控制装置及其控制方法

权利要求书

1.一种应用于地震数据采集的变频控制装置，其特征在于，包括：基于ARM架构的嵌入式微处理器、与嵌入式微处理器级联的晶体振荡器一、与嵌入式微处理器级联的模数转换器、与模数转换器和嵌入式微处理器相连的使能控制器、与使能控制器相连的晶体振荡器二、与嵌入式微处理器相连的其他IC设备和外围设备；与嵌入式微处理器相连的外围设备；

所述其他IC设备包括：除上述与模数转换器和嵌入式微处理器相连的使能控制器以外的多个与次算法相关度较低的使能控制器。

2.一种如权利要求1所述的应用于地震数据采集的变频控制装置的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一：变频控制装置启动，包括：初始化堆栈、设置中断向量；

步骤二：以1/8最高主频锁定倍频器，包括：倍频器初始化、倍频器锁定、主频系数更新；

步骤三：变频控制装置自检，包括：外围设备自检和其他IC设备自检；

步骤四：开启使能控制器的采集，包括：开启模数转换器和晶体振荡器二的连接，给模数转换器发送配置采样率指令和开启采集指令；

步骤五：进入主循环单元，执行负载标志位变量Msgtickcnt更新，每完成一次主循环此负载标志位变量Msgtickcnt会加“一”；记录空闲状态负载标志位变量Msgtickcnt的基值为MsgtickcntBase，此基值为空闲状态下主循环运行次数基准；

但其循环中的任务变多，执行时间会增加，且中断处理任务可随时打断主程序，若中断任务变多，则负载标志位变量Msgtickcnt更新变慢；

步骤六：执行与外界外围设备交互任务；

步骤七：执行存储任务，同时执行中断处理任务，所述中断处理任务包括：500ms为周期的TIME主中断处理任务和其他中断处理任务；

所述500ms为周期的TIME主中断处理任务包括：负载判定算法和调频算法。

3.根据权利要求2所述的一种应用于地震数据采集的变频控制装置的控制方法，其特征在于：所述步骤七中的负载判定算法包括：

首先，计算在500ms较高优先级中断规则条件下统计的循环次数MsgFullCnt，其统计周期为500ms；

其次，在中断任务状态中判定负载标志位变量Msgtickcnt的值；

若负载标志位变量Msgtickcnt的值小于上一状态的平均负载值MsgtickcntState/2，则将升频标志位置“1”，并调用调频算法，将平均负载值MsgtickcntState设置为最新的负载标志位变量Msgtickcnt值，并设初始平均负载值MsgtickcntState为MsgtickcntBase；

若负载标志位变量Msgtickcnt大于上一状态的平均负载值MsgtickcntState*2则将降频标志位置“1”，调用调频算法，调节主频。

4.根据权利要求3所述的一种应用于地震数据采集的变频控制装置的控制方法，其特征在于：所述步骤七中频率调节算法包括：

首先，将ARM架构的嵌入式微处理器的主倍频器PLL的分频系数置为“8”，后续分频和降频都以此为基数进行，其此时的主频为频率调节的基频，也为最低频率；

其次，判定升频标志位和降频标志位，根据不同的标志位进入到升频和降频操作；

所述升频操作包括：将IC设备保持在开路状态，保证模数转换器采集基准源不间断，再调整PLL倍频器，将PLL倍频器的倍频系数加一，从而主频增加最高主频的八分之一；

若倍频系数已达到最高“8”，即系统时钟已达到最高主频，此时主频已达到最高倍频系数，为变频中的8档中的最高级别，则不进行操作；

所述降频操作包括：将IC设备保持在开路状态，保证模数转换器采集基准源不间断，再调整PLL倍频器，将PLL倍频器的倍频系数减一，从而主频减少最高主频的八分之一，若主频系数已降为“1”，则系统时钟已到达最低主频，即达到频率调节基频，则不进行调节。