(3)指令系统执行更快、效率更高。可以对带符号数和不带符号数进行操作；还有符号扩展、数据规格化(用于浮点运算)等指令。另外，三操作数指令大大提高了指令效率。
(4)在8OC196KC及其以后的芯片中，增加了一个外设事务服务器PTS,专门用于处理外设中断事务，它和普通中断服务过程相比，PTS服务大大减少了CPU的软件开销。
(5)内部带有四路以上的模/数转换器(A/D)，8OC196MC具有多达13路A/D，而且KB以后的芯片转换位数8位和10位可选。A/D转换器集成于芯片内部，大大增强了信号采样电路的抗干扰能力，提高了电路的可靠性。
(6)具有高速输入口HSI和高速输出口HSO或者比较/捕获
COMPARE/CAPCOMP，它们对于处理与时间有关的事件以及某些特殊输出提供了极大的方便。
当然，MCS-96 系列单片机具有一般单片机所具有的全部外设装置：振荡器和时钟发生器、定时器计数器、标准输入/输出口、全双工异步或同步串行输入/输出口、监视定时器(Watchdog)、片选输出等。
由此可看出，MCS-96系列16位单片机具有更丰富的软、硬件资源，具有更高的性能，它更适用于一些较复杂的系统中。
基于以上原因，本课题中整流/充电器的控制电路采用了以80C196KC单片机为主控的微机控制系统。它主要由主控、测量与采集、脉冲输出与同步、信号输出以及电源等部分组成。控制电路组成框图如图3-3。
测 量 同 步 80C196单片机主控系统 脉冲输出 保护出口 信号输出 给 定 AC220V 或DC220V 小型开关电源模块 +5V（VCC） VSS +15V -15V 图3-3 整流/充电器的控制电路组成框图
+24V（Vp） GND 17
3.2.2 整流/充电器的微机控制系统
1.整流/充电器的控制原理
在UPS不间断电源中的整流器，除了供给逆变器直流输入外，还须完成对蓄电池的常规充电、快速充电、浮充电的功能。因此整流器的输出是随着UPS不间断电源工作状态的变化而变化。下面具体说明如何调节整流电路的输出。
在图3-1中，在接上负载后的整流输出Ud的大小为:
Ud?1.35ULcos??2.34U2cos? （3-1）
其中，Ud为整流器输出的直流电源平均值；
UL为整流变压器初级线电压； U2为整流变压器次级相电压；
即晶闸管触发脉冲相位，是对应于触发脉冲出现?为晶闸管控制角，
的时刻距自然换相点的电角度，又称为延迟角。
从公式3-1可看出，调节晶闸管的控制角即可调节整流输出。 整流器提供给逆变器的直流输入必须是稳定的，这样才能有利于逆变器的正常工作，为此在设计中引入了电压负反馈并采用了PID控制算法。即通过电压传感器对整流输出电压进行取样，与期望值进行比较，根据差值进行PID控制，从而实现整流输出的稳定。
2.主控电路设计
基于80C196单片机丰富的内部资源，整流/充电器主控电路以80C196芯片为核心，只扩展了一片程序存贮器27C64,辅以地址锁存器74HC373，复位电路、参考电压电路及振荡电路。
程序存贮器的片选信号直接取自80C196的地址线AD15，地址范围为:2000H-3FFFH。
复位电路见图3-4。工作原理是:复位电路接收到硬件或软件复位信息(上电复位、监视定时器溢出、执行复位指RST)后，都会使单片机RESET引脚的电位变低。图3-4所示的复位电路具有上电复位功能。上电时通过R, C通路向电容C充电使单片机RESET引脚保持在低电平状态，随着复位电
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容充电电压的升高，RESET引脚电位变成高电平，完成上电复位。
图中的二极管D为复位电容C在掉电的情况下提供了一条迅速放电的通路，这样可保证芯片的反复上电的情况下可靠地复位。
图3-4 80C196单片机复位电路
参考电压电路是为采样A/D转换电路提供参考基准电压。通过电阻降压、稳压管稳压获得。基准电压源采用LM336-5.OV，它是一种新型带隙基准电压源，具有温度系数小、动态阻抗低、工作电流范围宽等优点。应用电路见图3-5。其中振荡电路晶振频率采用8MHZ,振荡电容选33pF。
图3-5 参考电压电路
3.脉冲输出与同步电路设计
如图3-1中，为了保证整流桥在合闸上电后共阴极组和共阳极组各有一个晶闸管导通，或者由于电流断续后能再次导通，必须对两组中应导通的一对晶闸管同时施加触发脉冲。为此可有两种触发方式：宽脉冲触发方式和双窄脉冲触发方式。宽脉冲触发是指使每个触发脉冲的宽度>60?(一般取80?--100?)；双窄脉冲触发是指在触发某一号晶闸管的同时给前一号晶闸管补发一个脉冲，相当于用两个窄脉冲等效替代大于60?的宽脉
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冲。双窄脉冲触发方式中，在一个周期内对每个晶闸管需要连续触发两次，两次脉冲前沿的间隔60?，这种触发方式虽然比较复杂，但它可减少触发电路的输出功率，减小脉冲变压器的铁心体积。宽脉冲触发方式中虽然脉冲次数减少一半，但是为了不让脉冲变压器饱和，其铁心体积必然做得大些，绕组匝数多些，因而漏感增大，导致脉冲前沿不够陡，增加去磁绕组可改变这个情况，但又使装置复杂化。因此，在本整流器触发控制设计中，采用了双窄脉冲强触发方式。脉冲来自单片机8OC196的高速输出口
HSO0??5(通过编程产生六路触发脉冲波)。
80C196单片机的高速输出口HSO为晶闸管触发脉冲的产生提供了极大的方便。HSO应用于按程序设定的时间去触发某一事件，要求CPU的开销极少，因此速度块。
利用HSO可产生宽度和周期符合晶闸管触发要求的脉冲。方法即是通过设定HSO.x的正跳和负跳时间。利用80C196单片机的HSO0??5产生六路晶
闸管触发脉冲的原理就是按照整流电路中晶闸管触发导通的规律，在一周期内编程产生六路具有一定宽度和周期的双脉冲，再经功率放大电路、隔离电路以及脉冲变压器得到符合晶闸管触发要求的触发脉冲。
晶闸管触发脉冲必须是具有一定宽度、幅值和陡沿的脉冲信号。一般来说，触发脉冲宽度为400uS，幅值10V左右，而且前沿要陡峭。晶闸管触发电流一般为mA级，而单片机输出口驱动电流只有几百uA，因此必须进行功率放大，本设计中采用驱动能力较强的MC1413芯片。经驱动后的驱动电流可达几百mA。
采用光电隔离是避免单片机弱电工作电路不受主回路强电电路的干扰。采用脉冲变压器是基于匹配晶闸管门极触发电压的考虑。脉冲输出电路如图3-6所示。
本节一开始，在控制电路要求中就提出晶闸管的触发脉冲必须与主回路电路相同步，因此要设计同步电路以保证触发脉冲与主回路的同步。
同步电路取自主回路三相输入的A相，它经滤波、比较产生同步脉冲信号，见图3-7所示。
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图3-6 脉冲输出电路
图3-7 同步电路
4.测量与信号采集电路设计
信号采集与测量包括开关量和模拟量的采集和测量。
信号采集是针对80C196 单片机而言的，为实现测量结果的显示及保护等功能，必须有采集计算电路。利用80C196单片机的8路10位A/D 模/数转换器以及CPU的计算处理功能，可方便地处理测量结果和保护整定。但是，进入单片机的信号必须是经过调理的信号，它要求符合以下条件：
(1)信号必须是非负的，而且幅值不能超过5V； (2)进入单片机输入口的信号是电压信号； (3)输入信号不能干扰单片机的正常工作。 因此，进入单片机的信号必须经过适当的处理。
对于电信号有电压和电流信号，在进入单片机之前电流信号要转换为电压信号，利用电阻即可实现；对于高压、交变信号要转换成低压非负信号才能进入单片机。
模拟电压信号有交流电压信号和直流电压信号，对应单片机的采集方
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