本文介紹了單片機Atmega128在一種衛星地面測控系統中的應用，該系統利用Atmega128完成了10路模擬信號的測量、4路脈沖信號的頻率測量以及脈沖寬度的測量，由單片機上的16位定時計數器輸出兩路與輸入信號具有相位關系的信號，并通過外擴串口與其它測試模塊及工控機進行通信。由于要求系統能夠連續穩定工作3年，并且數據不能丟失，因此，在設計時采用了雙電源冗余熱備份的方案，并且采用兩個工控機同時接收數據并互為備份的設計方案。

　　硬件設計

　　Atmega128屬于Atmel公司的AVR系列單片機，是一種高性能、低功耗的8位控制器，執行大多數指令只需要一個時鐘周期。其最高主頻可達到16MHz;自帶128KB可在線編程的閃存、4KB的EEPROM、4KB的SRAM，程序可進行加密;自帶JTAG接口，便于程序的調試;集成外設：兩個8位定時計數器、兩個16位定時計數器、兩個8位PWM通道、6個16位PWM通道、8個10位 ADC通道、一個I2C接口、兩個可編程異步串行接口、一個SPI接口、一個看門狗定時器和8個外部中斷源。

　　衛星地面測控系統主要由電源模塊、電子機箱、測試箱、工控機以及紅外地球敏感器構成，系統結構如圖1所示。其中兩臺電源并聯, 輸出串聯二極管。在整個測控系統中，測試箱的控制功能是通過Atmega128完成的。

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　　測試箱的硬件原理如圖2所示。測試系統以AVR單片機為核心，外圍電路由串口通信、ADC采樣和DAC輸出等部分構成。