CN1181321C

CN1181321C - 便携式智能测振仪

Info

Publication number: CN1181321C
Application number: CNB031559638A
Authority: CN
Inventors: 红郑; 郑红; 邓晓波; 傅宇玲; 胡洪凯; 吴速; 龚书
Original assignee: Beihang University
Current assignee: Beihang University; Beijing University of Aeronautics and Astronautics
Priority date: 2003-08-28
Filing date: 2003-08-28
Publication date: 2004-12-22
Anticipated expiration: 2023-08-28
Also published as: CN1487273A

Abstract

本发明公开了一种便携式智能测振仪，属于测量振动的测量器具，它包括CPU、传感器、放大电路、A/D转换电路、显示电路、电源电路和RS232接口电路，所述的放大电路接收所述的传感器采集、转换后的加速度电信号，对该信号进行放大处理后输出至抗混淆滤波器中进行抗混淆滤波处理后输出至A/D转换电路中进行模拟数字转换后输出至CPU，经CPU进行高通滤波、低通滤波、数字积分数字信号处理算法，得到加速度、速度和位移的检测值，检测值可经RS232接口输出至下位机。该测振仪器采用基于DSP结构的设计方案，将硬件电路数字化、软件化，在简化硬件电路的同时实现了体积小、重量轻、低功耗、低成本、高性能的智能数字化仪表电路设计。

Description

便携式智能测振仪

技术领域

本发明涉及一种测量振动的测量器具，更特别的是指一种基于DSP结构的智能测振仪。

背景技术

测振仪作为振动测试和分析最常用的工具广泛应用于工业领域，研制和开发功能强、成本低、体积小、重量轻的便携式智能测振仪具有重要的现实意义。对于便携式测振仪，从技术角度而言，考虑硬件的体积、成本、重量等物理因素，必不可少的几个环节是模拟电路的数字化，电源管理的“零”功耗化，电路布局的紧凑化。进而，在硬件资源有限的情况下，考虑软件的性能、功能、效率，必须面对的问题是高精度振动参数的实时检测、多功能仪器管理的合理组织、高效率信号处理算法的实时实现。这些都是便携式智能测振仪器值得探讨和研究的问题。

发明内容

本发明的目的之一是提供一种以DSP为核心电路结构的测振装置。

本发明的另一目的是提供一种采用高性能数字滤波器实现频谱细化抽取的频谱抗混淆、积分算法去趋势项、增强系统阻带衰减；采用仿人智能抗干扰方法去除对于白噪声和有色噪声的干扰；利用环形连续数据存储的方法，完成信号滚动输入的长数据采集，从而可在不增加硬件配置的基础上，实现实时高倍频谱细化；实现了硬件结构的微功耗待机，软件控制的零功耗调度的低功耗的测振装置。

本发明的一种便携式智能测振仪，包括CPU、传感器、放大电路、A/D转换电路、显示电路、电源电路和RS232通讯接口电路，所述的放大电路接收所述的传感器采集、转换后的加速度电信号，对该信号进行放大处理后输出至抗混淆滤波器中进行抗混淆滤波处理后输出至A/D转换电路中进行模拟数字转换后输出至CPU，经CPU进行高通滤波、低通滤波、数字积分数字信号处理算法，得到加速度、速度和位移的检测值，检测值可经RS232接口输出；CPU采用DSP为核心的电路结构，其相应的端子分别与电源管理电路、显示器、键盘、ROM、EEPROM连接；RS232接口可将CPU中的数据与外部的PC机或打印机实现联路。

本发明中与DSP处理器各端子的联接关系如下：

DSP的电源输入端4、33、56、75、112、130接+3.3V电源；

DSP的电源输入端16、52、68、76、91、125、142接+1.8V电源；

DSP的地输入端3、14、34、40、50、57、70、93、106、111、128接地；

DSP的16条地址输出端131、132、133、134、136、137、138、139、140、141、5、7、8、9、10、11分别对应联接程序存储器U102的地址端24、25、26、27、28、29、30、31、32、35、36、37、38、39、40、41；DSP的地址输出端141联接第二或门芯片U103C的输入端10，DSP的地址输出端10联接第一或门芯片U103A的输入端1，DSP的地址输出端11联接第三或门芯片U103D的输入端13；

DSP的16条数据输出端99、100、101、102、103、104、113、114、115、116、117、118、119、121、122、123分别对应联接程序存储器U102的数据端21、20、19、18、17、16、15、14、11、10、9、8、7、6、5、4；其数据输出端99、100、101、102、103、104、113、114还联接锁存器U114的输出端19、18、17、16、15、14、13、12以及锁存器U108的输入端2、3、4、5、6、7、8、9；程序存储器U102的电源输入湍44接+3.3V电源；锁存器U108的时钟输出端14接四片I²C总线控制的EEPROM数据存储器U105-1、U105-2、U105-3和U105-4的时钟输入端6，键盘K101～K115的数据输出端接锁存器U114和锁存器U108的输入端2、3、4，锁存器U114的数据输出端12～19和锁存器U108的数据输入端2～9接显示器接口J101的11～18端，锁存器U108的数据输出端15～19接键盘，锁存器U108的数据输出端13接模拟输入接口J102的1端，锁存器U108的数据输出端12接与非门芯片U112A的数据输入端1，锁存器U108的输入端11接第二与非门芯片U104B的输出端6，锁存器U114的电源输入端11接+3.3V电源，锁存器U114的数据输入端1接第二或门芯片U103C的输出端8，锁存器U114和锁存器U108的输出端20接+3.3V电源，其输出端10通过一电容C114接地；

DSP的程序选通端20联接程序存储器U102的选通端3；

DSP的I/O片选端22联接第二或门芯片U103C的输入端9；

DSP的读/写选通端23联接程序存储器U102的读/写端43；

DSP的I/O选通端25联接第三或门芯片U103D的输入端12以及第一或门芯片U103A的输入端2；

DSP的电源输入端19、28、32、63、83、84通过一个10K电阻后接电源+3.3V；

DSP的时钟模式端77、78接电源+3.3V；

DSP的串口1的帧同步接收端44联接时钟芯片U11的发送端4；

DSP的串口1的帧同步接收端47联接RS232串口驱动芯片U110的发送端15；

DSP的串口1的数据发送端60和联接RS232串口驱动芯片U110的接收端13；

DSP的数据接收端44经模拟输入接口J102的4端接A/D转换器U205的数据发送端15，数据接收端45经模拟输入接口J102的6端接A/D转换器U205的数据发送端12，时钟发送端48经模拟输入接口J102的2端接时钟芯片U11的接收端3，数据发送端59经模拟输入接口J102的5端接A/D转换器U205的接收端13；A/D转换器U205的输入端2接电源芯片U109的输出端1；

DSP的外部中断端64联接串口驱动芯片U110的接收端13；

DSP的外部中断端65联接第一与非门U104A的输出端12；

DSP的外部中断端67联接时钟芯片U11的接收端14；

DSP的时钟模式端77、78接电源+3.3V；

DSP的时钟模式端79接地；

DSP的HD0端58接时钟芯片U11的接收端11；

DSP的HD1端69接时钟芯片U11的接收端13；

DSP的输入端92通过一个电容C113接地；

DSP的晶振输入端96、97接晶振电路；

DSP的复位端98接复位电路；

DSP的输入端135经电阻R136接三极管Q102的基极，驱动报警指示灯。

本发明的优点：该测振仪器采用基于DSP结构的设计方案，将硬件电路数字化、软件化，在简化硬件电路的同时实现了体积小、重量轻、低功耗、低成本、高性能的智能数字化仪表电路设计。

附图说明

图1是本发明的结构框图。

图2是本发明的A/D转换器的连线示意图。

图3是本发明的供电电路结构图。

图4是本发明的电源管理结构图。

图5是本发明的菜单界面结构示意图。

图6是本发明的操作主程序的流程框图。

图7是本发明的电源、串行口的电路图。

图8是本发明的DSP、存储器、锁存器的电路图。

图9是本发明的A/D转换电路的电路图。

具体实施方式

下面将通过附图对本发明作进一步的详细说明。

本发明的一种便携式智能测振仪，是利用压电式加速度传感器，把振动信号转换成电信号，经抗混淆滤波器和12位串行A/D转换器，将输入的模拟加速度转变为数字信号。然后，经带通滤波、数字积分分别由加速度信号产生速度信号和位移信号，而后实时显示加速度、速度、位移三个振动物理量。同时，通过FFT以及频谱细化算法，动态显示三个振动物理量的实时频谱图，并可存储或打印出相应的测量值及频谱图。

请参见图1所示，本发明的便携式智能测振仪，由传感器转换的加速度电信号经模拟电压放大、抗混淆滤波后，由A/D转换器将模拟信号转换为数字信号输入DSP中。然后，经高通滤波、低通滤波、数字积分等数字信号处理算法，得到加速度、速度和位移的检测值。采用的DSP处理器共有144个端子，其相应的端子分别与电源管理电路、显示器、键盘、ROM、EEPROM连接。外部连接的键盘和显示器为实现人机对话工具，操作者按动测振仪面板上的键，可将要完成的功能通知仪器(如图6所示)，而仪器通过显示器做出响应。通过RS232通用接口可使仪器和计算机或打印机相连，便于对数据进行后续的处理。DSP扩展外部的64KROM存储器用作程序区，扩展串行IIC协议EEPROM芯片存储数据。

请参见图7、8、9所示，本发明的DSP电路结构共有144个端子，各端子的功能及连结关系如下：

DSP的电源输入端4、33、56、75、112、130接+3.3V电源；

DSP的电源输入端16、52、68、76、91、125、142接+1.8V电源；

DSP的16条地址输出端131、132、133、134、136、137、138、139、140、141、5、7、8、9、10、11分别对应联接程序存储器U102的地址端24、25、26、27、28、29、30、31、32、35、36、37、38、39、40、41；其地址输出端141联接第二或门芯片U103C的输入端10，地址输出端10联接第一或门芯片U103A的输入端1，地址输出端11联接第三或门芯片U103D的输入端13；

DSP的程序选通端20联接程序存储器U102的选通端3；

DSP的I/O片选端22联接第二或门U103C的输入端9；

DSP的读/写选通端23联接程序存储器U102的读/写端43；

DSP的I/O选通端25联接第三或门U103D的输入端12以及第一或门U103A的输入端2；

DSP的时钟模式端77、78接电源+3.3V；

DSP的串口1的帧同步接收端44联接时钟芯片U11的发送端4；

DSP的数据接收端44经J102接口4接A/D转换器U205的数据发送端15，数据接收端45经模拟输入接口J102的6端接A/D转换器U205的数据发送端12，时钟发送端48经模拟输入接口J102的2端接时钟芯片U11的接收端3，数据发送端59经模拟输入接口J102的5端接A/D转换器U205的接收端13；A/D转换器U205的输入端2接电源芯片U109的输出端1；

DSP的外部中断端64联接RS232串口驱动芯片U110的接收端13；

DSP的外部中断端65联接第一与非门U104A的输出端12；

DSP的外部中断端67联接时钟芯片U11的接收端14；

DSP的时钟模式端77、78接电源+3.3V；

DSP的时钟模式端79接地；

DSP的HD0端58接时钟芯片U11的接收端11；

DSP的HD1端69接时钟芯片U11的接收端13；

DSP的输入端92通过一个电容C113接地；

DSP的晶振输入端96、97接晶振电路；

DSP的复位端98接复位电路；

下面针对本发明的软件设计进行说明：

本发明测振仪软件在DSP中运行，采用的是C语言和汇编语言混合编程方法。

本发明的测振仪软件由监控程序、中断程序、测量程序、数据处理程序组成。

监控程序是智能仪器软件的主线，它调用各模块，并将它们联系起来，形成一个有机的整体，从而实现对仪器的全部管理功能。其程序的主要功能如下：

(1)管理键盘和显示器，实现菜单操作，按仪器的键入命令调用相应的服务程序。

(2)接收输入输出接口、内部电路等发出的中断请求信号，按中断优先级的顺序转入相应的服务程序，进行实时测量、控制或处理。

(3)实现仪器的初始化，手动自动控制等。

作为一个智能仪器，用户对它的操作主要通过菜单完成，菜单模式设计如图5所示，这个友好的菜单界面使得用户能够方便的完成仪表的各种使用参数的设置，并且简单快速地使用该仪表。

测量控制程序完成测量以及测量过程的控制任务，如采样、A/D转换，输出限幅、越限报警、可程控放大器增益控制等。这些功能可以由若干个程序模块实现，供监测程序或中断服务程序调用。

数据处理程序包括各种数值运算(算术运算、逻辑运算和各种函数运算)、非数值运算(如查表、排序和插入等)和数据处理(数字滤波和标度变换等)程序。

中断处理程序处理各种服务请求，有时调用测量控制程序或数据处理程序。

主程序即监控程序通过液晶显示器显示菜单，提供给人们控制信息(出厂初始化数据)，然后通过键盘让使用者选择菜单设定从而接受使用者发给的指令，以决定下一步的运行任务，所以图6中所示任务运行流程是和图5菜单结合在一起的，任务的调用通过菜单来实现，任务的完成结果通过界面来反应。用户选择不同的菜单项意味着主程序转而执行相应不同的任务。对菜单的操作主要通过四个键来完成，其中“上键”和“下键”用来在同一级菜单的不同项之间跳转，“确认”和“退出”键用来在不同级的菜单之间跳转，所以从流程上来分析，根据键值的不同主程序将在不同的菜单等级和菜单项之间跳转。

为了充分利用DSP芯片的资源，更好发挥C语言和汇编语言进行软件开发的各自的优点，可以将两者有机结合起来，兼顾两者的优点，避免其弊端。在本发明中菜单程序、测量程序使用C语言编写，FFT快速傅立叶变换程序及细化算法程序，液晶驱动程序、时钟芯片驱动程序、IIC存储器驱动程序和各个I/O口控制程序用汇编语言来实现。

下面对本发明的硬件设计进行说明：

(一)传感器的选择

在振动测量中，把被测的振动力学参数转换成电学参数的装置称为振动测量传感器。在使用电测法来测量振动位移、速度和加速度时，由于三个参数可以互相转换，测振仪的组成根据所用传感器的不同而有不同的形式，所以测振仪主要是根据某种传感器来进行设计。振动测量中最常用到的传感器是位移、速度和加速度传感器。由于加速度传感器，通常可以作得比速度传感器的尺寸小、重量轻，且工作频率较宽。这样在测量时，不仅传感器对试件振动特性的影响(附加质量)小，而且所测得结果也更接近某个点，而不是某个面的振动，同时能更好的适应振动频率的要求。

由于压电式加速度传感器的输出阻抗较高(10MΩ以上)，故在与放大器联接时，中间必须经过阻抗变换进行匹配。使用阻抗变换时，希望离加速度传感器近一些，以避免信号能量的损耗。在阻抗变换与测振仪之间，如联接一放大器，可以提高测量的灵敏度。因此，本设计中传感器选择将前置放大器与压电式加速度传感器做成一体的传感器，它使用方便，性能可靠，抗干扰性强。

(二)CPU芯片选择

微计算机芯片为智能仪器的核心，它的选择将决定仪器的总体结构。DSP(数字信号处理器)芯片是被设计为一种特别适合用于进行数字信号处理的微处理器。DSP芯片不仅在运算速度上有了很大的提高，而且在通用性和灵活性方面了极大地改进。此外，DSP芯片的成本、体积、重量和功耗也都有了很大程度的下降。本设计中将选择美国TI公司定点芯片54系列中的TMS320VC5402 DSP芯片，其在100MHz时钟时的峰值性能可达100MIPS。

仪器测量加速度电信号，通过数字信号处理得到加速度、速度和位移，这样硬件电路得到简化。仪器电路基本上分为模拟电路和数字电路。模拟电路中，传感器将被测振动加速度转换成电压，通过放大器，抗混淆滤波和A/D转换器后将电信号转换成数字量，并送入DSP芯片进行数据处理，最终得到被测量结果的显示输出。数字部分中，键盘和显示器是进行人机对话的工具，操作者按动面板上的键，可将要完成的功能通知仪器，而仪器通过显示器做出响应。RS232通用接口可使仪器和计算机或打印机相连，便于对数据进行后续的处理。数字部分中的核心是TMS320C5402芯片，扩展外部64KROM存储器用作程序区，扩展串行IIC协议EEPROM芯片存储数据。

(三)抗混淆滤波器的选择

根据采样定理可知在对信号进行采样时，当采样的频率f_s不够高时将会出现镜像畸变，为了避免镜像畸变，选择符合采样定理要求的采样频率，但实际上的信号谱并不是矩形截止的，同时由于时域有限，高频分量不可避免，所以在处理信号之前常用抗混淆滤波器来抑制大于的信号频率。抗混淆滤波器是一个低通滤波器。通常采用的是模拟式低通滤波器。由于所要求的信号测量范围为10HZ～10KHZ，为减小范围外的信号对测量的影响，采用MAXIM公司的MAX7408椭圆滤波器芯片构成10K的低通滤波器。由于10HZ高通滤波器的硬件调试十分困难，给实际生产带来不便，故10HZ的高通滤波器将通过软件实现，从而减少硬件的复杂度，减小耗电量。

(四)A/D转换器及其与DSP的接口设计

为进行数字信号处理，需将测得的模拟信号转换为数字信号，为此需选择合适的A/D转换器，串行式数据转换器与并行式数据转换器之间的重要差别在于需要的连接线数。从节省空间的角度来看，串行式数据转换器有明显的优点。因为它减少了器件的引脚数目，从而有可能做成8脚DIP或SO封装的12位串行式ADC或DAC。更重要的是它节省了印制线路板的空间，因为串行接口只需连接几根线条。在本系统中就是采用了MAXIN公司的12位串行A/D转换器MAX1247芯片构成数据采集电路，它有4个单极性(2个双极性)输入通道CH0～CH3，内部2.5V基准，工作电压为+2.7V～+3.6V，满足SPI/QSPI/MICROWIRE的4线串行接口协议，并有两种节电方式，是低功耗系统的理想选择。

A/D转换器U205 MAX1247的工作原理是每次A/D转换时，外部处理器在SCLK脚输入串行时钟(＜2MHz)并通过DIN脚输入一个8bits命令字来启动，由这个命令字选择输入通道、采样极性和转换时钟方式(内部时钟和外部时钟)，如：10011110为0通道、单极输入、内部转换时钟命令字。

DSP处理器TMS320C5402芯片的McBSP口的功能强大，时钟极性和同步信号极性均可编程。McBSP有SPI工作方式和I/O工作方式。在I/O方式下，通过位操作可以实现任何串行操作，但操作过程中始终占用CPU且编程较复杂。在SPI方式下，McBSP口可方便地与满足SPI^TM协议的串行设备相接。与A/D转换器U205MAX1247接口时，DSP作为SPI主设备向A/D转换器提供串行时钟、命令和片选信号，所以它可与A/D转换器不附加逻辑电路而直接相连，且可工作以内部转换时钟方式。硬件连接如图2所示，其中FSX端作为A/D转换器的片选。接收时钟由内部电路直接与CLKX相连，CLKR脚无效。A/D转换器的最高时钟频率为2MHz，McBSP的输出时钟频率可在1～1/256CPU时钟频率之间设定，完全可以满足要求。

(五)电源及电源功耗设计

作为便携式设备待机时间是一个非常重要的指标，因此如何设计一个高效率的供电电路，如何降低功耗，以提高待机时间，以及如何设计一个良好的充电电路以延长电池的使用寿命都是值得考虑的问题。

在本设计中电池选用的是一节锂离子电池，工作电压为3.5V～4.0V。而由系统的供电分析可知，本设计中不同部分的电路需要不同的工作电压，模拟电路需要+5V工作电压，DSP和系统逻辑电路却需要+3.3V和1.8V的核心电压。为了将电池的电压转换为系统所需要的电压需要选择转换电路，转换电路的主要参数有成本、效率(电池寿命)、输出纹波、噪声及静态电流。

在本发明中采用了高速的DSP芯片，要求电压稳定，噪音少，并且采用的是锂离子电池，综合考虑选择LDO线性稳压器U107 TPS73HD318芯片，它可同时提供3.3V和1.8V两路电压，每路电流可达750mA。为了得到5V辅助电源，采用开关升压器U207 MAX630，输入为线性稳压器的3.3V，输出为5V。如图3所示的供电电路结构示意图。

电源功耗的设计

在系统设计时主要通过以下手段降低功耗，提高带机时间：采用低功耗，高速单片机；优化硬件设计，尽可能减少器件数量，并选用低功耗器件；尽量用软件实现功能，保证速度和功耗的性能优化。

在电源管理时的基本任务则可归结为避免不必要的能耗以延长电池的寿命。降低功耗主要从控制关机时和开机时的耗电量两个方面考虑。

为了降低成本、减小体积和提高可靠性，在便携式产品设计时，通—断型机械开关被采用得越来越少，而且现代的仪器通常都要求有自动关机功能，所以在本设计中没有使用通断型机械开关实现电源的关断，而是使用一个瞬时接通的按钮和一个简单的逻辑电路实现手动关机和自动关机功能。如图4所示的电源管理电路图。

在本发明中采用TI公司的LDO线性稳压器TPS73HD318芯片，当芯片中的EN管脚为零电平，则正常输出；当为高电平时，输出电流将降低2uA，相当于切断了大部分电路的电源。因此只要控制EN管脚的高、低状态，就可实现开机的正常供电和关机时的省电，其通过与非门芯片U112A与D触发器U113实现。其中I/O口状态由软件控制，实现手动关机和自动关机。使用该电路设计关机并没有关断整个仪器的电源，但是在关机时只有触发器和与门在工作，耗电量在50uA以下。

开机状态下，充分利用TMS320VC5402芯片所带的IDLE省电功能，当CPU没有当前任务时，则进入IDLE省电状态，等待键盘任务或定时任务到时重新唤醒。由于仪器为键盘操作，当等待用户按键时CPU通常会有大段空闲，通过使用IDLE命令，可以最大程度减小工作时的耗电量。当系统IDLE状态超过一定时间时则自动关机，这样可以减少无用的消耗。

电源的充电电路设计：

由于便携式仪器变得更小、更复杂，为了更为有效地使用电池，充电器极为关键。将功耗耗散在仪器和电池之外，将有助于改善器件并使电池更好地工作。尽管传统的线性和开关模式充电器还有其用武之地，但是限流脉冲充电器优化了充电器的尺寸，改善了便携式设备的性能，本发明中采用的Maxim公司的电源芯片U109MAX846A即是针对该应用而设计的。电源芯片U109为一低成本、多功能电池充电器，采用16脚QSOP封装，可用同一电路为不同类型的化学电池(锂离子电池、镍氢、镍铬电池)充电。电源芯片U109最简单的应用就是作为一个独立的限压电流源为锂离子电池充电，因其内部包括一个精度为0.5％基准源，可保证锂离子电池苛刻的电压精度要求。

本发明的测振仪的技术指标为：

测量范围：加速度0.100～392m/s²，速度0.010～80cm/s，位移0.001～18.1mm；

频率范围：加速度10～10KHz，速度10～1KHz，位移10～500Hz；

允许误差：幅值线性相对误差≤±5％±2个数；

参考灵敏度不确定度≤3％；

功能：配打印机，可打印测量值、频谱图；

图形动态显示测量值和频谱图；

具有欠压指示功能；

具有存储功能，可存储100个测试点和10幅频谱图；

具有删除功能，对存储测试值和频谱图可任意删除；

可设置测量界限，对界限外测量值自动报警；

公英制转换；

中英文菜单显示；

电源：连续工作时间4小时。

Claims

1.一种便携式智能测振仪，包括CPU、传感器、放大电路、A/D转换电路、显示电路、电源电路，其特征在于：还包括一个RS232接口电路，RS232接口可将CPU中的数据与外部的PC机或打印机实现联路；

所述的放大电路接收所述的传感器采集、转换后的加速度电信号，对该信号进行放大处理后输出至抗混淆滤波器中进行抗混淆滤波处理后输出至A/D转换电路中进行模拟数字转换后输出至CPU，经CPU进行高通滤波、低通滤波、数字积分数字信号处理算法，得到加速度、速度和位移的检测值，检测值可经RS232接口输出；

所述的CPU采用DSP处理器(U101)TMS320VC5402芯片的电路结构，共有144个端子，其相应的端子分别与电源管理电路、显示器、键盘、ROM、EEPROM连接；

DSP的电源输入端4、33、56、75、112、130接+3.3V电源；电源输入端16、52、68、76、91、125、142接+1.8V电源；地输入端3、14、34、40、50、57、70、93、106、111、128接地；

DSP的16条地址输出端131、132、133、134、136、137、138、139、140、141、5、7、8、9、10、11分别对应联接程序存储器(U102)的地址端24、25、26、27、28、29、30、31、32、35、36、37、38、39、40、41；DSP的地址输出端141联接第二或门芯片(U103C)的输入端10，DSP的地址输出端10联接第一或门芯片(U103A)的输入端1，DSP的地址输出端11联接第三或门芯片(U103D)的输入端13；

DSP的16条数据输出端99、100、101、102、103、104、113、114、115、116、117、118、119、121、122、123分别对应联接程序存储器(U102)的数据端21、20、19、18、17、16、1 5、1 4、11、10、9、8、7、6、5、4；DSP的数据输出端99、100、101、102、103、104、113、114还联接锁存器(U114)的输出端19、18、17、16、15、14、13、12以及锁存器(U108)的输入端2、3、4、5、6、7、8、9；程序存储器(U102)的电源输入湍44接+3.3V电源；锁存器(U108)的时钟输出端14接四片I²C总线控制的EEPROM数据存储器(U105-1、U105-2、U105-3和U105-4)的时钟输入端6，键盘K101～K115的数据输出端接锁存器(U114)和锁存器(U108)的输入端2、3、4，锁存器(U114)的数据输出端12～19和锁存器(U108)的数据输入端2～9接显示器接口(J101)的输入端11～18，锁存器(U108)的数据输出端15～19接键盘，锁存器(U108)的数据输出端13接模拟输入接口(J102)的输入端1，锁存器(U108)的数据输出端12接与非门芯片(U112A)的数据输入端1，锁存器(U108)的输入端11接第二与非门芯片(U104B)的输出端6，锁存器(U114)的电源输入端11接+3.3V电源，锁存器(U114)的数据输入端1接第二或门芯片(U103C)的输出端8，锁存器(U114)和锁存器(U108)的输出端20接+3.3V电源，锁存器(U114)和锁存器(U108)输出端10通过一电容C114接地；

DSP的程序选通端20联接程序存储器(U102)的选通端3；

DSP的I/O片选端22联接第二或门芯片(U103C)的输入端9；

DSP的读/写选通端23联接程序存储器(U102)的读/写端43；

DSP的I/O选通端25联接第三或门芯片(U103D)的输入端12以及第一或门芯片(U103A)的输入端2；

DSP的时钟模式端77、78接电源+3.3V；

DSP的串口1的帧同步接收端44联接时钟芯片(U11)的发送端4；

DSP的串口1的帧同步接收端47联接RS232串口驱动芯片(U110)的发送端15；

DSP的串口1的数据发送端60和联接RS232串口驱动芯片(U110)的接收端13；

DSP的数据接收端44经模拟输入接口(J102)的4端接A/D转换器(U205)的数据发送端15，数据接收端45经模拟输入接口(J102)的6端接A/D转换器(U205)的数据发送端12，时钟发送端48经模拟输入接口(J102)的2端接时钟芯片(U11)的接收端3，数据发送端59经模拟输入接口(J102)的5端接A/D转换器(U205)的接收端13；A/D转换器(U205)的输入端2接电源芯片(U109)的输出端1；

DSP的外部中断端64联接RS232串口驱动芯片(U110)的接收端13；

DSP的外部中断端65联接第一与非门(U104A)的输出端12；

DSP的外部中断端67联接时钟芯片(U11)的接收端14；

DSP的时钟模式端77、78接电源+3.3V；

DSP的时钟模式端79接地；

DSP的HD0端58接时钟芯片(U11)的接收端11；

DSP的HD1端69接时钟芯片(U11)的接收端13；

DSP的输入端92通过一个电容C113接地；

DSP的晶振输入端96、97接晶振电路；

DSP的复位端98接复位电路；

DSP的输入端135经电阻R136接三极管(Q102)S8050的基极，驱动报警指示灯。

2.根据权利要求1所述的测振仪，其特征在于：传感器采用前置放大器与压电式加速度传感器做成一体的传感器元件。

3.根据权利要求1所述的测振仪，其特征在于：抗混淆滤波采用低通滤波器，其型号为MAX7408的椭圆滤波器芯片。

4.根据权利要求1所述的测振仪，其特征在于：A/D转换器(U205)采用12位串行MAX1247芯片。

5.根据权利要求1所述的测振仪，其特征在于：DSP(U101)与A/D转换器(U205)在硬件连接的SPI方式下，DSP作为SPI主设备向A/D转换器提供串行时钟、命令和片选信号，DSP与A/D转换器不附加逻辑电路而直接相连，且可工作于内部转换时钟方式，DSP的FSX端作为A/D转换器的片选端，接收时钟由内部电路直接与CLKX相连，CLKR脚无效；A/D转换器的最高时钟频率为2MHz，DSP的McBSP端的输出时钟频率可在1～1/256CPU时钟频率之间设定。

6.根据权利要求1所述的测振仪，其特征在于：测振仪供电电源为一节锂电池，选择LDO线性稳压器(U107)TPS73HD318芯片，它可同时提供3.3V和1.8V两路电压，每路电流可达750mA，为了得到5V辅助电源，采用开关升压器(U207)MAX630芯片，输入为线性稳压器的3.3V，输出为5V；充电电路选用电源芯片(U109)MAX846芯片实现。

7.根据权利要求1所述的测振仪，其特征在于：测振仪电源功耗通过与非门芯片(U112A)与D触发器(U113)实现省电，其中I/O口状态由软件控制，实现手动关机和自动关机，其耗电量在50uA以下。

8.根据权利要求1所述的测振仪，其特征在于：测振仪软件在DSP处理器(U101)中运行，采用的是C语言和汇编语言混合编程方法，菜单程序、测量程序使用C语言编写，FFT快速傅立叶变换程序及细化算法程序、液晶驱动程序、时钟芯片驱动程序、IIC存储器驱动程序和各个I/O口控制程序用汇编语言来实现。

9.根据权利要求1所述的测振仪，其特征在于：测振仪具有动态频谱显示功能。