微机测井通讯装置及其程序的制作方法

专利名称：微机测井通讯装置及其程序的制作方法
技术领域：
本发明论述了一种按一定速率将井孔内多种组合测井信号在电缆的单芯上传送的通行装置，它属于作业于地球物理测井的井下仪器，本发明还同时论述了上述含有微机控制的通迅装置在完成预定任务时必不可少的一套完整的计算机程序。
在现代测井技术中，为了使得在一次测井作业中取得尽可能多的测井信息，则采用组合测井方式，为了在节省缆芯实现多路信息的传输，美国采用了脉冲编码调制(Pulse-Code Modulation)发送器，简称PCM短节。这种技术具有高保真度、准确的特点，被广泛应用。当前，美国德莱塞(DRESSER)公司研制出的3502PCM短节，(即我厂生产的801系列测井仪中的PCM短节)，一帧为16个字，调制频率为4060Hz，它仅用于一种组合测井，即自然伽马-微电阻率-井径-双侧向组合测井(详见《测井技术》1979年第二期增刊)接着该公司又推出一种3506PCM短节(详见胡澍“阿特拉斯的满贯系统-3506脉冲编码调制发送器”，《测井技术》1987年第六期)，它是前者的改进，一帧为17个字，调制频率为8000Hz。美国斯伦贝谢(SCHLUMBERGER)公司采用的CTS电缆遥测系统，其传送信息量大，一帧为400字，调制频率为20KHz，使用四根缆芯将测井信号送至地面(见邓克全“测井电缆遥测系统”《测井技术》1988年第一期)，该系统使一次组合仪器多、重量大，仪器串在一起十几米长，电缆负担大，对井场人员的技术要求较高。美国专利US4415895，“WELL LOGGING DATA TR-ANSMISSION”该通迅系统中虽然加入了声波测井组合，可是井下PCM的功能相当于上述3506PCM短节。上述诸技术最根本的不足在于它们没采用微机技术将硬、软件结合完成采样、转换、调制和发送，而是全部为硬件堆砌而成，这样，使得装置复杂、庞大、可靠性差、使用不灵活和成本高等缺点。
本发明在综合了现有技术的优点之上，应用了微机技术，使这种通讯装置即提高功能、精度，又大大使电路简单化、装置小型化，还降低了制作成本，工作的可靠性增强了。
本发明的通迅装置是这样实现的由一单片微机通过控制线对构成该通讯装置中必不可少的模拟量采样电路、放射性脉冲信号采样电路、并行数据接口电路、用户程序存储器EPROM电路、译码器以及PCM信号的调制输出电路等进行控制，实现对多路测井信号的采样、转换、调制，并把已调制成PCM的信号发送到电缆的单芯上。该装置中的模拟量信号采样电路中，单片微机至少通过8根控制线对多路转换开关实行控制，同时用2根控制线控制增益选择开关，其中任何一根控制线为“1”(高电平)，就可使相连的开关接通、将该路的测井信号引入。送入数/模转换器，在这个过程中，有两种增益可以选择，即信号大于+1V时，增益为+10V，信号小于+1V时，增益为+2.5V，这样可以提高小信号的转换精度，在单片微机的控制下，并行数据接口电路给数/模转换器送比较数，与采样信号进行逐步比较转换，先转换高4位数，后转换低8位数。该装置中的放射性脉冲信号采样电路对信号的采样是采用计数器方式，计数的时间是两次采样之间的间隔，这段时间为△t，这期间的计数值为△d，则计数率ρ＝△d/△t该电路仅取得△d，它至少有四个计数器以及与其对应的锁存器，单片微机通过控制线，使计数器清零、计数、置位，采样信号经并行数据接口电路存入单片微机的随机读写存储器RAM中。该装置中的并行数据接口电路有三个并行输入/输出接口，其中A口接收放射性脉冲信号、B口和C口接收已转换成二进制数的模拟量信号，在并行数据接口电路内部有一个计数器，作为自然伽马信号的采样电路。该装置的PCM输出电路是一个6D触发器和一个比较器构成，将单片微机送来的、并已将采样信号数字化的数码转化成正、负脉冲相间的归零制PCM信号并输至电缆的单芯上。
本发明的程序是这样实现的该程序是由控制装置总体动作的主程序、确定采样内容的采样中断子程序和将采样信号调制成PCM信号的调制中断子程序组成，主程序决定采样和调制的全过程，按时间顺序，采一个字调制发送一个字，它还决定采样的电动机、发送的格式、一帧的字数和帧同步的产生，在采样和调制发送的每一过程都是按照时钟等时地进行，即采取中断方式，单片微机内有两个计时器/计数器，即T0和T1作为时钟，T0为采样时钟，T1为调制发送时钟，时钟T0引起采样中断请求时，主程序暂停，程序地址指针进入采样中断子程序，命令装置采样，时钟T1引起调制发送PCM信号，本程序还确定时钟T1为中断优先级。
以下通过附图和实施例对本发明作进一步描述


图1是本发明装置作业示意图;
图2是本发明通讯装置的电路总体框图;
图3是模拟量信号采样电路图，单片微机1通过F7～F08根控制线对多路转换开关2实行控制，用控制线E4和E5控制增益选择开关3，其中任何一根控制线为“1”(高电平)，就使相连的开关接通，例如要接通第一道信号，则控制线F7～F0的状态为0000，0001，于是第一道信号通过多路转换开关2的第一道，信号通过射极跟随器4，一路到达数/模转换器5，另一路到达电压比较器6，与+1V比较，如果信号大于+1V，则电压比较器6输出的增益码G为1，如果信号小于+1V则增益码G为0，当G＝1时，单片微机的控制线E4＝1，E5＝0，将+10V增益导通到数/模转换器5中，当G＝0时，E4＝0，E5＝1将+2.5V增益导通到数/模转换器5中，进行数/模转换，先转换并行数据接口电路7C口中的高4位数，即D11～D8位，然后转换B口中的低8位数，即D7～D0位，D11～D0经数/模转换器5转换成模拟量，与采样信号逐步进行比较12次，一次比较一位，比较结果的高4位和低8位分别存入单片微机RAM中的24H和23H中。
图4是放射性脉冲信号采样电路图，放射性信号有补偿中子(长、短源距)、补偿密度(长、短源距)和自然伽马五种，由于自然伽马信号是直接由并行接口电路7中的计数器采样，因此，本电路仅用四个计数器A、B、C、D和四个对应的锁存器A′、B′、C′、D′构成，由于补偿中子和补偿密度采样电路相同，所以只以补偿中子为例，单片微机1先通过控制线Y2将计数器A、B清零，接着开始计脉冲数，与此同时，程序中的时钟T0引起主程序采样中断，控制线Y1置位，将计数器A、B中的数分别选通到锁存器A′、B′中，控制线E0置位，将锁存器A′的数经并行数据接口电路7的A口，存入单片微机RAM的24H中，接着控制线E1置位，将锁存器B′中的数经并行数据接口电路7的A口，存入单片微机1的RAM23H中。
图5是用户程序存储器EPROM电路图，首先由单片微机1的P0口送出低8位地址A7～A0至8D锁存器8及EPROM电路9，由P2口送出高4位地址A8～A11至EPROM电路9，ALE线将低8位地址锁存，接着低8位线上可传送8位指令，例如地址为0212H，则EPROM中的0212H单元数据被选中，此时，单片微机从P0口取进0212H的数据，由此可见，低8位线是地址/数据共用线(这个电路是单片微机的现成电路)。
图6是PCM信号输出电路由6D触发器10和比较器11组成，其逻辑真值表如下A B C1 0 +5V0 1 -5V0 0 0V1 1 0V图7是PCM信号波形图，如果输出为+5V或-5V，代码均为1，如果输出为0V，则代码为0。
图8是时钟T1和T0的波形图，T1的频率为8000Hz，T0的频率为500Hz;
图9是本发明主程序、采样中断子程序、调制中断子程序工作关系图;
图10是本发明主程序逻辑流程图，程序的执行是这样的(1)首先在装置工作之前，程序进入初始化，预置并行数据接口电路7的A、B、C三个口都为输入方式，其中的计数器/定时器工作为计数器方式，命单片微机内的两个计数器/定时器工作为定时器方式，即时钟T0的频率为500Hz，T1的频率为8000Hz，将有关寄存器初始化，字数计数器R1＝0，位数计数器R2＝0。
(2)预置帧同步的高8位字，帧同步为16个“1”，高8位为FF，即8个“1”，低8位也为8个“1”，接着开放时钟T0和T1的中断权。
(3)在没接到T0和T1中断请求INT之前，等待中断，当T1发出中断请求时，程序便进入调制中断子程序，每调制一位，位数计数器R2加一，然后返回主程序，主程序判断R2是否等于8？如果R2≠8，则程序的仍返回原处，继续等待中断，如果R2＝8，则程序继续。
(4)预置帧同步的低8位(FF)。
(5)等待T0中断，如果采样已完成，则关闭采样中断权。
(6)开放采样中断权，开始采下一个字。
(7)开始调制采样字，从信箱存储器的高8位存储器(23H)中取出字的高8位。
(8)等待T1中断，同时等待T0中断，8个T1时钟后，便调制出字的高8位。
(9)从信箱存储器的低8位存储器(24H)取出字的低8位。
(10)等待T1中断，如果采样已完，则关闭T0中断权。
(11)至此调制出一个字来，字数计数器R1加一。
(12)如果R1＝18，则一帧调制完毕，如果R1≠18，则程序仍返回到(6)处，继续调制下一个字，直到R1＝18。
图11是采样中断子程序逻辑流程图，程序的执行是这样的(1)首先判断采样道号寄存器中的数M(在初始化时M＝2，每采一次样M+1，因一帧中第一个字为帧同步，所以第二道开始为采样字)。
(2)M＝2，M＝10是同一采样道，即自然伽马采样程序模块上，采完后，返回主程序。
(3)如果M＝3，M＝11，程序地址跳转到补偿中子采样程序模块，执行之。
(4)如果M＝4，M＝12，程序地址跳转到补偿密度采样程序模块上，执行之。
(5)如果M＝5、6、7、8、9或M＝13、14、15、16、17、18，则程序地址跳转到模拟量采样程序模块上，模拟量采样程序模块根据M的数值，打开某一道模拟量信号开关，进行采样。
(6)如果M＝18，则一帧调制完毕，程序重新置M＝2。
(7)执行完采样程序模块后，道号计数器加一。
(8)从采样中断子程序返回主程序。
图12是自然伽马采样程序模块图，程序的执行是这样的(1)定时器T0发出请求中断时，程序从并行数据接口电路中的计数器取低8位数(04H)，因自然伽马信号的计数器不高于256，所以高8位数不用取。
(2)将并行数据接口电路中的两个计数器TL，TH清零。
(3)将道号计数器M加一，返回主程序。
图13是补偿中子采样程序模块图，程序的执行是这样的(1)首先程序译码线Y1置位，将A、B计数器中的数分别存入8位锁存器A′、B′中。
(2)译码线Y2置位，将A、B两个计数器清零，此时，A、B两个计数器又开始计数。
(3)控制线E0将锁存器A′中的数送入并行数据接口电路的A口，进入单片微机中的高8位寄存器中。
(4)控制线E1置位，将锁存器B′中的数送入单片微机中的低8位寄存器中。
(5)道号计数器M加一，返回主程序。
图14是模拟量采样程序模块图，程序的执行是这样的(1)由于第5、6、7、8、9和第13、14、15、16、17、18道为模拟量信号道，所以程序首先判断道号计数器的值M，如M＝5，M＝13均打开第5道，因为本方案中一帧采样两次。
(2)程序从并行数据接口电路的C口的C4取增益码G。
(3)将增益码G存入单片微机中的RAM中。
(4)判断增益码G的值，如果G＝1，控制线E4、E5置位，将+110V增益接通，如果G＝0，将+2.5V接通。
(5)给转换的12位数置初值，即24H中置08H，23H中置00H(23H和24H合成为信箱存储器)。
(6)并行数据接口电路B口的地址为4102H，C口的地址为4103H，将23H中的数送到B口，将23H中的数送到C口。
(7)程序延迟2微秒，给予数/模转换器以转换时间。
(8)从并行数据接口电路的C口的C5取比值W。
(9)判断比值W，如W＝1，则比较位为1，如W＝0，则比较位为0，即该位被清零逻辑R清零。
(10)清零逻辑R和续“1”逻辑R各右循环一位，为下一位的比较作准备。
(11)模/数转换次数计数器R5加一。
(12)当次数计数器R5＝4时，高4位转换完毕，若R5≠4，则程序返回(6)处，继续比较下一位，直到R5＝4。
(13)向清零逻辑R内置数7FH，向续“1”逻辑内置数80H。
(14)将低8位数和高4位数分别送至并行数据接口电路的B口和C口，延迟2微秒。
(15)从并行数据接口电路的C口取比值W，然后判断，如果W＝1，则比较位为1，如果W＝0，则比较位为0，接着清零逻辑R和续“1”逻辑R各右循环一位。
(16)数/模转换器次数计数器R5加一。
(17)如果R5≠12，则程序返回到(14)处，继续执行，如果R5＝12，则12位数转换完毕，程序从中断返回主程序。
图15是调制中断子程序逻辑流程图，程序的执行是这样的(1)逻辑RA左循环一位，使最高位D7中的数进入进位标志位CA中。
(2)如果CA＝0，程序转到(6)处，输出零电平，返回主程序，CA＝1，则程序往下走。
(3)逻辑RB左循环一位，使最高位D7中的数进入进位标志位CB中。
(4)如果CB＝1，则输出正电平(+5V)，CB＝0，输出负电平(-5V)。
(5)程序延时10微秒，形成一个脉冲宽度。
(6)输出零电平，即由(4)形成正电平或负电平，由(5)延时一个脉冲宽度，到(6)输出零电平，必而形成一个正(或负)脉冲，这个脉冲就是PCM信号的一位，返回主程序。
图16是逻辑R示意图，其中逻辑RA内装数为53H，使用左循环指令RLC A，运转一次，左移一位，最高位进入进位标志位CA，逻辑RB内装数AAH，也使用左循环指令RLC B，运算一次，左移一位，最高位进入进位标志位CB。
图17是放射性信号字格式;
图18是模拟量信号字格式;
图19-1是一帧信号格式;
图19-2是自然伽马-双感应八侧向-自然电位组合格式;
图19-3是自然伽马-补偿中子-补偿密度组合格式;
图19-4是井斜-双向井径组合格式。
图20是本发明通讯装置的电路简图，其中A0～A7，A8～A14为地址线;D0～D7为数据线;E0～E5，F0～F7为控制线;P00～P07为单片微机8031的P0口，P10～P17为单片微机8031的P1口，P20～P27为单片微机8031的P2口;并行数据接口电路采用8155H RAM/IO扩展器;模拟量信号多路转换开关采用二只AD7510电子开关。
图21是8155H RAM/IO扩展器结构示意图。
本发明与现有技术比较，具有以下优点1.功能现有技术的PCM短节仅适用于一种组合测井，即自然伽马-微电阻率-井径-双侧向测井组合，本发明可实现多种组合测井。
2.精度本发明的转换的每一帧中，可以看出测井信号全部采用快道，即一帧中采两次样，地面接收到信号后，取两次采样的平均值，使精度提高。
3.应用微机技术，实现软、硬件结合的方式，节省大量硬件，使装置大大简化，减少制造成本。
4.应用前景从PCM信号的一帧中可以看出，仍有空载的字，为以后再增加测井仪器提供余地。
5.质量本发明由于减少了大量硬件，故在作业中的故障率大大降低，并抗干扰能力强。
6.与CTS测井电缆遥测系统比较CTS一帧可传递400个字，频率为20KHz，具有信息量大，频率高的优点，而本发明一帧传递18个字，频率仅为8KHz，这方面CTS占领先地位，但是CTS仅能接收数字量，不能直接接收模拟量和脉冲信号，这就要求所有的下井仪器必须先把测井信号转换为数字量，再由CTS接收，这就增加了各种测井仪器的负担。
主程序
采样中断子程序L8170 8187 (MCS-51)0170 BF 02 17 CJNE R7，＃02，8A-转到自然伽玛采样模块0173 BF 0A 14 CJNE R7，＃0A，8A0176 BF 03 17 CJNE R7，＃03，90-转到补偿中子采样模块0179 BF 0B 14 CJNE R7，＃0B，90017C BF 04 41 CJNE R7，＃04，C0-转到补偿密度采样模块017F BF 0C 3E CJNE R7，＃0C，CO0182 BF 12 76 CJNE R7，＃12，FB-转到模拟量采样模块0185 7F 02 MOV R7，＃02H-道号重新置数02H0187 32 RETI-中断返回主程序补偿中子采样程序模块
模拟量信号采样程序模块L81FB 8251 (MCS-51)01FB EE MOV A，R6-打开第M道开关01FC F5 90 MOV P1，A (M＝2、3、4……18)01FE 90 C0 00 MOV DPTR，＃COOOH0201 F0 MOVX @DPTR，A0202 EE MOV A，R60203 03 RR A0204 FE MOV R6，A0205 E5 90 MOV A，P1-取增益值G0207 F5 26 MOV 26H，A0209 30 36 09 JNB 36H，15H020C 74 01 MOV A，＃01H-接通+10V增益020E F5 90 MOV P1，A0210 E0 MOVX A，@DPTR0211 00 NOP0212 F0 MOVX @DPTR，A0213 80 08 SJMP 1DH0215 74 02 MOV A，＃02H-接通+2.5V增益0217 F5 90 MOV P1，A0219 90 E0 00 MOV DPTR，＃E000H021C F0 MOVX @DPTR，A021D 75 21 F7 MOV 21H，＃F7H-清零逻辑尺置数0220 75 20 08 MOV 20H，＃08H-续“1”逻辑尺置数0223 75 24 08 MOV 24H，＃08H-信箱存储器置数0226 75 23 00 MOV 23H，＃00H0229 75 A0 61 MOV P2，＃61H022C 78 02 MOV R0，＃02H022E 7D 0C MOV R5，＃0CH0230 E5 23 MOV A，23H-低8位数送入8155的B口0232 F2 MOVX @R0，A0233 E5 24 MOV A，24H-高4位数送入8155的C口0235 F3 MOVX @R1，A0236 00 NOP-延迟0237 00 NOP0238 E5 90 MOV A，P1-取比较值W023A F5 26 MOV 26H，A023C 20 37 08 JB 37H，47H023F E5 21 MOV A，21H-开始转换高4位0241 55 24 ANL A，24H0243 C5 24 XCH A，24H0245 E5 21 MOV A，21H0247 03 RR A0248 E5 20 MOV A，20H024A 03 RR A024B 0D INC R5-转换次数计数器加一024C BD 04 E1 CJNE R5，＃04，30024F 75 21 4F MOV 21H，＃4FH-清零逻辑尺重新置数
L8252 82A8 (MCS-51)0252 75 20 80 MOV 20H，＃80H-续“1”逻辑尺重新置数0255 75 23 80 MOV 23H，＃80H0258 E5 23 MOV A，23H-低8位送入8155的B口025A F2 MOVX @R0，A025B E5 24 MOV A，24H-高4位送入8155的C口025D F3 MOVX @R1，A025E 00 NOP-延迟025F 00 NOP0260 E5 90 MOV A，P1-取比较值W0262 20 37 06 JB 37H，6BH0265 E5 21 MOV A，21H-开始转换低8位0267 55 23 ANL A，23H0269 C5 23 XCH A，23H026B E5 21 MOV A，21H026D 03 RR A026E E5 20 MOV A，20H0270 03 RR A0271 0D INC R50272 BD 12 CD CJNE R5，＃12，42-R5＝12H，则转换完毕0275 E5 24 MOV A，24H-将高4位和低8位调整成PCM0277 23 RL A 模拟字的格式，以供调制0278 23 RL A0279 23 RL A027A 23 RL A027B F5 24 MOV 24H，A027D D2 27 SETB 27H027F E5 23 MOV A，23H0281 13 RRC A0282 40 04 JC 88H0284 C2 22 CLR 22H0286 80 02 SJMP 8AH0288 D2 22 SETB 22H028A 13 RRC A028B 40 04 JC 91H028D C2 21 CLR 21H028F 80 02 SJMP 93H0291 D2 21 SETB 21H0293 13 RRC A0294 40 04 JC 9AH0296 C2 20 CLR 20H0298 80 02 SJMP 9CH029A D2 20 SETB 20H029C F5 23 MOV 23H，A029E 30 30 02 JNB 30H，A3H02A1 D2 1A SETB 1AH02A3 D2 19 SETB 19H02A5 C2 18 CLR 18H02A7 0F INC R7-道号加一02A8 32 RETI-中断返回调制中断子程序L82C0 82E8 (MCS-51)02C0 EC MOV A，R4-取A逻辑尺02C1 33 RLC A02C2 FC MOV R4，A02C3 50 18 JNC DDH-如果CA＝0，则转到02DF处02C5 30 06 07 JNB 06H，CFH-判断逻辑尺B02C8 75 90 40 MOV P1，＃40H-输出+5V电平02CB 90 60 00 MOV DPTR，＃6000H02CE F0 MOVX @DPTR，A02CF 80 07 SJMP D8H-转到02D8处02D1 75 90 80 MOV P1，＃80H-输出-5V电平02D4 90 60 00 MOV DPTR，＃6000H02D7 F0 MOVX @DPTR，A02D8 7B 0E MOV R3，＃0EH-延迟一个脉冲时间02DA 00 NOP02DB DB FD DJNZ R3，DA02DD B2 06 CPL 06H-逻辑尺B取反02DF 75 90 00 MOV P1，＃00H-输出零电平02E2 90 60 00 MOV DPTR，＃6000H02E5 F0 MOVX @DPTR，A02E6 D2 05 SETB 05H02E8 32 RETI-中断返回
权利要求
1.按一定的速率将井孔内多种组合测井信号在电缆的单芯上传送的通讯装置，其特征在于该装置包括模拟量信号采样电路、放射性脉冲信号采样电路、单片微机以及单片微机和采样电路之间的并行数据接口电路。该装置还进一步包括作为用户存储器的EPROM电路、译码器以及已将采样信号调制成PCM信号的输出电路，单片微机通过控制线实现对整机各电路的控制。
2.根据权利要求1所述的通讯装置，其特征在于模拟量信号采样电路中，单片微机通过至少8根控制线对多路转换开关实行控制，同时用2根控制线控制增益选摘开关，其中任何一根控制线为“1”(高电平)，使相连的开关接通，被引入的测井信号经跟随器，一路输入数模转换器，另一路输入一电压比较器，单片微机获得增益码后，立刻命令设置有+10V和+2.5V增益的增益选摘开关其中之一，并即时把增益送给数模转换器。
3.根据权利要求2所述的通讯装置，其特征在于在单片微机的控制下，经并行数据接口电路给数模转换器送数，与采样信号进行逐步比较转换，先转换高4位数，后转低8位数。
4.根据权利要求2或3所述的通讯装置，其特征在于数模转换器的输出端连一运算放大器，将转换结果加以放大后送入并行数据接口电路。
5.根据权利要求1所述的通讯装置，其特征在于放射性脉冲信号采样电路由至少有四个计数器以及与其对应的销存器构成，单片微机通过控制线控制，使计数器清零、计数、置位，采样信号经并行数据接口电路存入单片微机的RAM中。
6.根据权利要求1、3、4或5所述的通讯装置，其特征在于并行数据接口电路采用8155H RAM/IO扩展器，其三个并行输入/输出口中，A口接收放射性脉冲信号，B口和C口接收已转换成二进制数的模拟量信号，其内的计数器，作为自然伽马信号的采样电路。
7.根据权利要求1所述的通讯装置，其特征在于输出电路由一个6D触发器和一个比较器构成。
8.与按一定速率将井孔内多种组合测井信号在电缆的单芯上传送的通讯装置相适应的执行程序，该程序是由控制装置总体动作的主程序、确定采样内容的采样中断子程序和将采样信号调制成并发送PCM信号的调制中断子程序组成。时钟T0引起采样中断请求时，地址指针进入采样中断子程序，令装置采样，时钟T1引起调制中断请求，地址指针进入调制中断程序，令装置调制发送PCM信号，本程序还确定时钟T1为中断优先级。
9.根据权利要求8所述的程序，其特征在于主程序是这样执行的(1)将并行数据接口电路、计数器初始化，令单片微机中的两个定时器T0和T1为定时器方式。(2)预置帧同步的高8位字，开放T0、T1两个定时器的中断权。(3)等待中断，当定时器T1发出中断请求，进入调制子程序，定时器T0发出中断请求，进入采样中断子程序，每调制一位，位数计数器R2加一，当R2＝8时，便调制出帧同步的高8位。(4)预置帧同步的低8位。(5)等待T1时钟中断，当R2＝8时，便调制出帧同步的低8位。(6)如果位数计数器R2是8，开放采样中断权，采下一个字。(7)调制采样字，从信箱存储器中取出上一个字的高8位数。(8)等待时钟T0、T1中断，如果位数计数器R2不是8，则返回原程序继续等待中断。(9)如果位数计数器R2是8，则从信箱存储器中取出这个字的低8位数。(10)等待时钟T1中断，如果采样已完，则关闭时钟T0中断权。(11)如果位数计数器R2是8，调制出一个字，即字数计数器R1加一。(12)如果字数计数器R1是18，则一帧调制完毕，如果字数计数器R1不是18，则程序返回原程序(6)，直到字数计数器R1是18。
10.根据权利要求8所述的程序，其特征在于采样中断子程序是这样执行的(1)首先判断采样道号M的值(初始化值M＝2)。(2)当M＝2或M＝5时，自然伽马采样，程序从当前地址跳转到自然伽马采样程序模块首址上去，完成后，从采样中断子程序返回主程序。(3)如果M＝3或M＝11，则程序地址跳转到补偿中子采样程序模块，执行下去。(4)如果M＝4或M＝12，则程序地址跳转到补偿密度采样程序模块，执行下去。(5)如果M＝5、6、7、8、9或M＝13、14、15、16、17、18，则程序跳转到模拟量采样程序模块，执行下去。(6)如果M＝18，则一帧调制完毕，程序重新置M＝2(M＝1为帧同步字，M＝2～18为采样字)。(7)每次执行完采样程序模块后，道号计数器加一。(8)从采样中断子程序返回主程序。
11.根据权利要求10所述的程序，其特征在于自然伽马采样程序模块是这样执行的(1)定时器T1发出请求中断时，程序从并行数据接口电路的计数器中取低8位计数值。(2)将并行数据接口电路中的计数器清零，又开始下一个字的计数。(3)将道号计数器加一后，返回主程序。
12.根据权利要求10所述的程序，其特征在于补偿中子采样程序模块是这样执行的(1)首先程序将译码器Y1置位，将A、B计数器中的数分别存入A′B′8位锁存器中。(2)译码线Y2置位，将计数器A、B清零，计数。(3)译码线Y3将锁存器A′的数送入单片微机中RAM的23H存储器。(4)控制线E1置位，将B′锁存器的数送入单片微机中RAM的24H存储器。(5)将道号计数器加一后，返回主程序。
13.根据权利要求10所述的程序，其特征在于模拟量信号采样程序模块是这样执行的(1)首先判断道号M的值。(2)从并行数据接口电路C口的C4接收增益码G。(3)将增益码G存入单片微机中的RAM。(4)判断增益码G的值，控制线打开+10V或+2.5V增益开关。(5)将高4位单元24H置数及低8位单元23H置数。(6)预置并行数据接口电路B口和C口的地址，将低8位数送B口，高4位数送C口。(7)程序延迟2微秒。(8)从并行数据接口电路C口的C5接收比值W。(9)如果比值W＝1，比较位为1，如果比值W＝0，则比较位为0。(10)清零逻辑R和续数逻辑R各自向右循环一位。(11)模/数转换次数计数器R5加一。(12)当计数器R5＝4时，高4位转换完毕，如果R5≠4，则程序返回6，继续比较，直到计数器R5＝4。(13)向清零逻辑R内置数7FH，向续数逻辑R置数80H。(14)将23H的低8位数和24H的高4位数分别送至并行数据接口电路的B口和C口，延迟2微秒。(15)取比较值W，如果W＝1，则比较位为1，W＝0，则比较位为零，清零逻辑R和续“1”逻辑R各向右循环一位。(16)数/模转换次数计数器R5加一。(17)如果R5≠12，则程序返回到(14)处，继续执行。如果R5＝12，则12位数据转换完毕，程序从中断返回主程序。(18)将24H和23H中的数据调整为一个PCM字。
14.根据权利要求8所述的程序，其特征在于调制中断子程序是这样执行的(1)逻辑RA左循环一位，使最高位D7中的数进入标志位CA中。(2)如果进位标志位CA＝0程序转到(6)，程序返回到主程序，如果CA＝1，则输出一脉冲。(3)逻辑RB左循环一位，最高位D7进入到进位标志位CB中。(4)如果CB＝1，则输出正电平，如果CB＝0，则输出负电平。(5)程序延迟10微秒。(6)输出零电平，形成一个脉冲下降沿或上降沿(正或负)，返回主程序。
全文摘要
本发明论述了一种在地球物理测井作业中按一定速率将井孔内多种组合测井信号在电缆的单芯上传送的通讯装置，该装置由于采用单片微机实行对多路测井信号的采样、转换、调制并把已调制成PCM的信号发送到电缆的单芯上的控制，又由于本发明还提供了与之相适应的一套完整的计算机程序，所以使得本发明实现多种测井组合，并具有电路简化、精度高、抗干扰能力强、成本低等优点。
文档编号E21B47/12GK1054114SQ9010072
公开日1991年8月28日 申请日期1990年2月14日 优先权日1990年2月14日
发明者杨哲 申请人:西安石油勘探仪器总厂