【摘要】 本篇文章主要討論的是利用單片機(jī)將通信系統(tǒng)中各個(gè)設(shè)備的板卡信息以及指示燈信息通過編程燒入單片機(jī)內(nèi)。在對(duì)通信系統(tǒng)進(jìn)行巡視時(shí)，對(duì)設(shè)備板卡的指示燈信息進(jìn)行采集，采集到的信息由單片機(jī)進(jìn)行對(duì)比處理，由此可以快速準(zhǔn)確的判斷出設(shè)備存在的異常。

單片微型計(jì)算機(jī)簡稱單片機(jī)，是典型的嵌入式微控制器（Microcontroller Unit），常用英文字母的縮寫MCU表示單片機(jī)，單片機(jī)又稱單片微控制器，它不是完成某一個(gè)邏輯功能的芯片，而是把一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)集成到一個(gè)芯片上。單片機(jī)由運(yùn)算器、控制器、存儲(chǔ)器、輸入輸出設(shè)備構(gòu)成，相當(dāng)于一個(gè)微型的計(jì)算機(jī)（最小系統(tǒng)），和計(jì)算機(jī)相比，單片機(jī)缺少了外圍設(shè)備等。

AVR單片機(jī)和51單片機(jī)的CPU構(gòu)架以及指令集完全不同，AVR系列單片機(jī)使用的是RISC指令系統(tǒng)，哈佛結(jié)構(gòu)的總線，每個(gè)震蕩周期處理一條指令；而51系列單片機(jī)使用的是CISC指令系統(tǒng)，馮諾依曼結(jié)構(gòu)的總線，需要12個(gè)震蕩周期來完成一條指令的處理。

AVR單片機(jī)的I/O口為雙向I/O口，單片機(jī)讀取外部引腳電平直接通過PINX讀取，而51單片機(jī)則需要先給I/O口全寫1操作后才能讀取外部引腳電平，相比較而言AVR單片機(jī)讀取外部數(shù)據(jù)就會(huì)更容易。

高速、低耗、保密：AVR單片機(jī)具有預(yù)取指令功能，即在執(zhí)行一條指令時(shí)，預(yù)先把下一條指令取進(jìn)來，使得指令可以在一個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)執(zhí)行；AVR單片機(jī)為多累加器型，數(shù)據(jù)處理速度快，AVR單片機(jī)具有32個(gè)通用工作寄存器，相當(dāng)于有32條立交橋，可以快速通行；AVR單片機(jī)中斷響應(yīng)速度快，AVR單片機(jī)有多個(gè)固定中斷向量入口地址，可快速響應(yīng)中斷。AVR單片機(jī)耗能低。對(duì)于典型功耗情況，WDT關(guān)閉時(shí)為100nA，更適用于電池供電的應(yīng)用設(shè)備。有的器件最低1.8 V即可工作。AVR單片機(jī)保密性能好。它具有不可破解的位加密鎖Lock Bit技術(shù)，保密位單元深藏于芯片內(nèi)部，無法用電子顯微鏡看到。

I/O口功能強(qiáng)，具有A/D轉(zhuǎn)換等電路：AVR單片機(jī)的I/O口是真正的I/O口，能正確反映I/O口輸入/輸出的真實(shí)情況。工業(yè)級(jí)產(chǎn)品，具有大電流（灌電流）10～40 mA，可直接驅(qū)動(dòng)可控硅SCR或繼電器，節(jié)省了外圍驅(qū)動(dòng)器件。AVR單片機(jī)內(nèi)帶模擬比較器，I/O口可用作A/D轉(zhuǎn)換，可組成廉價(jià)的A/D轉(zhuǎn)換器。ATmega48/8/16等器件具有8路10位A/D。AVR單片機(jī)可重設(shè)啟動(dòng)復(fù)位，以提高單片機(jī)工作的可靠性。有看門狗定時(shí)器實(shí)行安全保護(hù)，可防止程序跑飛，提高了產(chǎn)品的抗干擾能力。

有功能強(qiáng)大的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器及通訊接口：定時(shí)/計(jì)數(shù)器T/C有8位和16位，可用作比較器。計(jì)數(shù)器外部中斷和PWM（也可用作D/A）用于控制輸出，某些型號(hào)的AVR單片機(jī)有3～4個(gè)PWM，是作電機(jī)無級(jí)調(diào)速的理想器件。AVR單片機(jī)有串行異步通訊UART接口，不占用定時(shí)器和SPI同步傳輸功能，因其具有高速特性，故可以工作在一般標(biāo)準(zhǔn)整數(shù)頻率下，而波特率可達(dá)576K。

片內(nèi)EEPROM：EEPROM數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。它是作為一個(gè)獨(dú)立的數(shù)據(jù)空間而存在的，可以按字節(jié)讀寫。EEPROM的壽命至少為100，000次擦除周期。EEPROM的訪問由地址寄存器、數(shù)據(jù)寄存器和控制寄存器決定。通過SPI和JTAG及并行電纜下載EEPROM數(shù)據(jù)的操作。

南方電網(wǎng)光纖傳輸網(wǎng)分為主干通信網(wǎng)、?。▍^(qū)）級(jí)傳輸網(wǎng)和地區(qū)（市）傳輸網(wǎng)三級(jí)，三級(jí)傳輸網(wǎng)均為傳輸網(wǎng)A、傳輸網(wǎng)B雙平面結(jié)構(gòu)。楚雄換流站作為云南地區(qū)的南網(wǎng)總調(diào)直調(diào)廠站，采用4套光傳輸設(shè)備、利用4條交流線路上的OPGW光纜接入南方電網(wǎng)主干光纖傳輸網(wǎng)和云南電網(wǎng)光纖傳輸網(wǎng)，即接入南網(wǎng)網(wǎng)A、南網(wǎng)網(wǎng)B、云網(wǎng)網(wǎng)A和云網(wǎng)網(wǎng)B。

對(duì)于通信系統(tǒng)來說，光傳輸設(shè)備是其中最重要、最核心也是最復(fù)雜的一部分，由于其重要性，每一臺(tái)光傳輸設(shè)備都接有網(wǎng)管系統(tǒng)，通過網(wǎng)管系統(tǒng)可以查閱到每一臺(tái)光設(shè)備的指示燈以及告警信息，但是網(wǎng)管系統(tǒng)也會(huì)存在不準(zhǔn)確的情況，比如云網(wǎng)網(wǎng)A光傳輸設(shè)備就曾經(jīng)出現(xiàn)過設(shè)備指示燈和網(wǎng)管系統(tǒng)指示燈不一致的情況。為了確保每一臺(tái)光設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行，通信人員每月都會(huì)對(duì)通信設(shè)備進(jìn)行巡視，但是每一套光傳輸設(shè)備都至少包括了光基本卡、光放卡、預(yù)放卡、2M接口卡、以太網(wǎng)卡等各種板卡。以上板卡都存在板卡指示燈多并且含義不同的情況，通信人員每次巡視時(shí)都需要一一辨別其指示燈的含義，由此每次巡視都會(huì)花去很多的時(shí)間來觀察板卡指示燈情況，這樣既增加了作業(yè)時(shí)間，工作效率也得不到提高，光傳輸設(shè)備異常診斷系統(tǒng)便可以很好的解決這一問題。

該系統(tǒng)主要是由一個(gè)攝像頭組成，通過該攝像頭可以將板卡指示燈信息采集進(jìn)來。該攝像頭可以準(zhǔn)確記錄下指示燈的顏色信息，以及指示燈的閃爍頻率。采集后的指示燈信息將由本系統(tǒng)的核心，也就是AVR單片機(jī)進(jìn)行處理比較。

處理系統(tǒng)里會(huì)預(yù)先將各板卡信息燒進(jìn)AVR單片機(jī)內(nèi)，比如指示燈常亮綠色表示什么意思，快閃橙色表示什么意思。其次AVR單片機(jī)會(huì)將攝像頭采集到的信息與單片機(jī)內(nèi)預(yù)先燒入的板卡信息進(jìn)行對(duì)比，如果采集到的信息與板卡正常信息相符，則單片機(jī)反饋一個(gè)正常信號(hào)，若采集到的信息與板卡正常信息不相符，則單片機(jī)會(huì)搜索出該異常信息的具體含義并反饋一個(gè)異常信號(hào)，并對(duì)異常做出判斷。

該系統(tǒng)的應(yīng)用將大大節(jié)約通信人員的巡視時(shí)間并提高判斷設(shè)備異常的準(zhǔn)確率，此舉對(duì)于通信系統(tǒng)異常判斷也將是一個(gè)重大突破。