【正文】 為解釋層，主要功能是對(duì)模擬環(huán)境的配置、建立。 ⑴事件調(diào)度器：目前 NS2 提供了四種具有不同數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的調(diào)度器，分別是鏈表、堆、日歷表和實(shí)時(shí)調(diào)度器。 （ 4）理（ agent） :負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)層分組的產(chǎn)生和接收，也可以用在各個(gè)層次的協(xié)議實(shí)現(xiàn)中。 NS2 的軟件構(gòu)成 杭州電子科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 8 NS2 包含 Tcl/Tk,OTcl,NS， Tclcl。 NS 的節(jié)點(diǎn)由一系列的分類器（ Classifier，如地址分類器等）組成，而鏈路由一系列的連接器（ Connector）組成。此外，還提供有 UDP 代理及接收代理 Null（負(fù)責(zé)通信量 接收）、 Loss Monitor（通信量接收并維護(hù)一些接收數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)）。 NS 支持： Droptail(FIFO)隊(duì)列、RED 緩沖管、 CBO（包括優(yōu)先權(quán)和 Roundrobin 調(diào)度）。 NS2 在不同環(huán)境下的安裝 NS2的安裝方式有： Windows 下安裝 NS2，但需要 VC 環(huán)境，而且 要手工安裝每一個(gè)包，比較繁瑣，不常使用； allinone 安裝，也就是 all in one，把所有的包都放到了一起，只要執(zhí)行 install 就可以一步到底，需要 Linux 環(huán)境，這種方式比較常用，主要有 3種方法。裝完虛擬機(jī)后，在上面安裝一個(gè) Linux 的操作系統(tǒng)，再利用第一種方法安裝 NS2。這種方式結(jié)合了 Window 的友好操作界面（很多操作不需要在虛擬系統(tǒng)上操作，在Windows 下就可以直接完成）和 Linux 的 gcc環(huán)境，但執(zhí)行效率比較低。目前的激光器一般都采用半導(dǎo)體激光器，因?yàn)檫@種激光器的輸出功率低，不會(huì)傷害眼睛，而且效率高、功耗小，不但可以擺脫大而重的電源設(shè)備，激光器本身也可以制作得很小、很輕 。最初的激光打靶系統(tǒng)只能進(jìn)行瞄準(zhǔn)射擊訓(xùn)練，隨著計(jì)算機(jī)和微處理器技術(shù)的發(fā)展，其用途擴(kuò)大到可進(jìn)行多種武器的模擬訓(xùn)練。系列化、組件化的好處是便于使用、更換和維修，同時(shí)價(jià)格也便宜。 在信號(hào)檢測(cè)方面設(shè)計(jì)單脈沖小信號(hào)的放大電路和信號(hào)整形電路；在信號(hào)編碼方面，要解決多路信號(hào)的編碼問題，還要考慮到編碼的優(yōu)先選擇問題；在脫靶問題的處理方法上，對(duì)打靶和信號(hào)采集傳送進(jìn)行同步化處理（詳見第二章的硬件設(shè)計(jì)部分），把脫靶的情況與中靶的情況歸為一類處理；數(shù)據(jù)傳輸采用 UART 串口通信。該系統(tǒng)包括半導(dǎo)體激光槍、模塊式探測(cè)器、數(shù)字信號(hào)處理和發(fā)送電路、計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理程序等四部分。 靶位的劃分 把一個(gè)激光靶劃分為 38 塊探測(cè)器，中心 10 環(huán)為一塊探測(cè)器； 環(huán)分別有 8 塊探測(cè)器； 5環(huán)有 5 塊探測(cè)器。 激光槍 探測(cè)器 模 塊 放 大 電 路 濾 波 電 路 整 形 電 路 優(yōu) 先 編 碼 電 路 串 行 收 發(fā) 模 塊 電 平 轉(zhuǎn) 換 計(jì)算機(jī) 串口 杭州電子科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 13 圖 32 靶位劃分與編號(hào) 編碼標(biāo)準(zhǔn) 對(duì) 38 路信號(hào)按以上原則編碼，編碼結(jié)果如表 31。這樣，打靶的結(jié)果在硬件電路上的實(shí)現(xiàn)便可由 40－ 6 線優(yōu)先編碼器完成。微機(jī)軟件部分，包括數(shù)據(jù)的處理和顯示等有另外一名畢業(yè)設(shè)計(jì)同學(xué)實(shí)現(xiàn)。前置放大器的設(shè)計(jì)要求是低噪聲，高增益，低輸出阻抗，大的動(dòng)態(tài)范圍，和較好的抗噪聲能力。單級(jí)運(yùn)放難以達(dá)到這么高的放大倍數(shù)，因此采用二級(jí)運(yùn)放進(jìn)行放大，第一級(jí)為前置放大器。 LM324 是四通道的低功耗運(yùn)算放大器，它的內(nèi)部 包含四組形式完全相同的運(yùn)算放大器，除電源共用外，四組運(yùn)放相互獨(dú)立，其性能參數(shù)有以下幾個(gè)方面： （ 1）單電源工作方式，工作電平 3V～ 30V （ 2）低消耗電流：約 mA （ 3）低輸入偏移：輸入電壓偏移： 3 mv（ Typ） ；輸入電流偏移： 2 nA（ Typ） （ 4）開環(huán)增益： 100V/mv ＝ 100 dB（ Typ） （ 5）寬響應(yīng)頻帶 杭州電子科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 15 圖 41 LM324 內(nèi)部結(jié)構(gòu) 放大電路圖 圖 42 運(yùn)算放大器電路圖 放大器電路如圖 42 所示。 電路原理 （ 1）同相放大器 [10]（圖 43） 集成運(yùn)放是一種十分理想的增益器件 ，性能好，使用方便。根據(jù) 0?i （虛斷），?v 又是 0v 在 1R 上的分壓值，即 : 杭州電子科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 16 fo RRRvv ???11 (41) 因而，放大器的增益： 111 1 RRR RRvvA ffSoVf ????? (42) 0?VfA? ，所以 ov 與 Sv 同相。 第一級(jí)放大器輸入端和地之間接 R3；第二級(jí)放大器輸入端和地之間接 R7。采用常用的 CD4093 施密特觸發(fā)器便可實(shí)現(xiàn)整形功能，改善脈沖波形，確保后續(xù)編碼器的正常編碼。 圖 44 施密特觸發(fā)器的電壓傳輸特性 （ a） 同相輸出； （ b） 反相輸出 圖 45 利用施密特觸發(fā)器實(shí)現(xiàn)有效脈沖的識(shí)別 編碼電路 [11] 對(duì)于 38路信號(hào)通道， 必須對(duì)其進(jìn)行編碼以便于信號(hào)識(shí)別和傳輸。 編碼電路圖 杭州電子科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 18 圖 46 406優(yōu)先編碼器電路圖 電路原理 （ 1）優(yōu)先編碼器（ 74HC148） 8－ 3 線優(yōu)先編碼器的功能表如圖 37。 根據(jù)真值表，寫出編碼器的邏輯表達(dá)式如下： 45675676772 IIIIEIIIIEIIIEIIEIA ?????????????? )( 4567567677 IIIIIIIIIIEI ???? )( 4567 IIIIEI ???? (43) 故： )( 45672 IIIIEIA ???? (44) 同理： )( 245345671 IIIIIIIIEIA ???? (45) )( 1246346670 IIIIIIIIIIEIA ???? (46) 而允許輸出為： Eo 012345670 IIIIIIIIEIE ?? (47) 允許擴(kuò)展端是： EoEIIIIIIIIIEIEIGs ????? 01234567 (48) 杭州電子科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 19 圖 47 83 線優(yōu)先編碼器真值表（ 74HC148） （ 2） 83 線優(yōu)先編碼器擴(kuò)展為 406線優(yōu)先編碼器（ 圖 46） 5 片 74HC148 并排用作輸入，其輸入從低位片到高位片排列為 0I ～ 39I 。這樣第六片 74HC148 的三位輸出便表示整個(gè) 406 線優(yōu)先編碼器的高三位 5A 、4A 、 3A 。同時(shí)輸出取反，輸出為邏輯 1 有效。采用 89C2051 單片機(jī)便可實(shí)現(xiàn)要求。 （ 4）實(shí)現(xiàn)打靶和信號(hào)采集傳送的同步化。因此開關(guān)又接激光頭 的負(fù)端，從而控制激光頭負(fù)端的接地，只有當(dāng)開關(guān)按下時(shí)，激光頭兩端才有工作電壓。AT89C2051單片機(jī)主要適用于較為簡(jiǎn)單的微控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用使用簡(jiǎn)單的 MAX232CPE 芯片。 圖 410 MAX232CPE芯片內(nèi)部結(jié)構(gòu) 杭州電子科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 22 5 軟件設(shè)計(jì) 總體方案 該系統(tǒng)的信號(hào)檢測(cè)與數(shù)據(jù)傳送部分，涉及的軟件部分較少。該編譯器是 51 系列單片機(jī)程序設(shè)計(jì)的常用工具，既可用匯編，也支持 C 語言編譯。 SETB EX0 ；開中斷 RETI （ 5） 串行發(fā)送字節(jié) UART_SEND: ；串行發(fā)送一個(gè)字節(jié) MOV SBUF,A JNB TI,$ ；等待發(fā) 送完畢 CLR TI ； RET （ 6） 定時(shí)程序： DELAY_2MS: ；用定時(shí)器延時(shí) 2ms MOV R7,21。 電路劃分 為方便焊接與調(diào)試，把電路劃分為兩大塊： （ 1）探測(cè)器接收，放大電路和整形電路為一塊電路板； （ 2）編碼器、 2051 單片機(jī)和控制開關(guān)為一塊電路板； 焊接 焊接前應(yīng)熟悉各芯片 的引腳，焊接時(shí)參照電路圖，仔細(xì)地連接引腳。不過發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤后，對(duì)硬件電路無需修改，只要修改編碼標(biāo)準(zhǔn)為取大號(hào)有效，便可以解決問題。通常的消顫方法有兩種：硬消顫和軟消顫。 由于時(shí)間、水平和經(jīng)驗(yàn)有限，在信號(hào)的放大、編碼及抗干擾等方面仍有不足之處，有改進(jìn)的余地，比如電路規(guī)模的精簡(jiǎn)，其他的光干擾處理。通過實(shí)際工程的設(shè)計(jì)也使我了解到書本知識(shí)和實(shí)際應(yīng)用的差別。在此，向 仇 老師致以最誠摯的謝意。我明白，正是在他那溫潤寬厚的胸懷上，我成長起來的，我心我思永系長大。 我也要感謝學(xué) 校 所有教育過我的老師！你們傳授給我的專業(yè)知識(shí)是我不斷成長的源泉，也是完成本設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。 杭州電子科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 29 致謝 感謝我的指導(dǎo)老師 仇建 老師，夠順利完成畢業(yè)設(shè)計(jì)，離不開他的悉心指導(dǎo)，他對(duì)我的設(shè)計(jì)從確定題目、修改直到完成，給予了我許多的指點(diǎn)和幫助。 這次畢業(yè)設(shè)計(jì)對(duì)于我來說，既是一次機(jī)遇，又是一次挑戰(zhàn)。在該設(shè)計(jì)中采用較為簡(jiǎn)便的軟消顫，具體的方案見第五章。編寫單片機(jī)程序時(shí)，編寫了一個(gè)延時(shí) 2ms 的子程序，可以調(diào)用進(jìn)行一定的延時(shí)，通過延時(shí)時(shí)間不同的程序進(jìn)行多次燒錄并進(jìn)行調(diào)試，然后比較所得的不同結(jié)果，這樣便可以大概知道要采集正確的數(shù)所需的延時(shí)時(shí)間（最后程序采用的延時(shí)時(shí)間為 2ms）。這樣便可大大節(jié)省時(shí)間，也可降低出錯(cuò)率。 （ 2）由于路數(shù)較多（ 38 路），電路的規(guī)模較大，因此在制作中只做了 8路。 程序流圖 圖 51 串行發(fā)送流程圖 中斷服務(wù)程序 讀取 P1 口值 發(fā)送數(shù)據(jù)幀 清中斷標(biāo)志 延時(shí) 200ms 初始參數(shù)設(shè)置 中斷返回 等待中斷 杭州電子科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 23 模塊說明 （ 1）主程序： MAIN: MOV SP,0X60 ；堆棧初始化 CALL INIT ；各寄存器參數(shù)設(shè)置 MOV 40H,0x01 ；打靶次數(shù)置 1 AJMP $ ；等待中斷 （ 2）初始化程序： INIT: MOV TMOD,0X21；波特率發(fā)生器 MOV TL1,0XFD ；波特率 9600bps MOV TH1,0XFD CLR ET1 ；禁止 timer1 SETB PT1 ；時(shí)鐘 1 優(yōu)先級(jí) :高 MOV SCON,0x40；串口工作模式 1,SM2=0,REN=0 MOV PCON,0 ；波特率 9600bps SETB EA ；中斷允許 CLR PS ；關(guān)閉串口中斷 CLR ES ；串口優(yōu)先級(jí) :低 SETB EX0 ；開外部中斷 INT0 SETB IT0 ；下降沿有效 CLR