由于脉冲发射接收均在同一测试点，如果在一个脉冲时间内发射脉冲与反射脉冲重叠，因此不能测出故障点距离，这样则出现测试盲区。为减小测试盲区，必须减小脉冲宽度，但这会导致发射脉冲能量的减弱，从而反射脉冲获取的难度，不利于长距离测量增加。为解决上述矛盾，本线缆测试仪采用宽度可变的脉冲，并提高脉冲幅度，测试不同长度的线路。
3 系统设计
3．1 系统硬件设计
图1为该测试系统工作原理框图。
其基本工作原理为：测试时通过人机键盘设置脉冲宽度，单片机发送测试开始指令和脉宽控制字，FPGA接收到测试指令，根据脉宽控制字产生脉冲并开始计数，脉冲经发射电路到被测线缆。遇到断点后，脉冲原路返回，再经信号接收电路产生下降沿，使FPGA停止计数，并将计数值传给单片机，从而计算出断点位置，并通过显示电路显示，单片机通过串口与PC机通信，传输所测数据。而电源电路提供系统所需电源。
3．1．1 单片机STC12C5410AD模块
由于该测试仪是手持式设计，需考虑合理的电源管理。因此单片机选择带电源管理功能的STC12C5410AD器件，其低功耗设计可使其处于空闲和睡眠模式。通过设置电源管理寄存器使其进入睡眠模式，并自动断开各电路模块电源，以减少整机功耗，且能够通过外部唤醒模式启动系统。而且该单片机自带硬件看门狗，全双工异步串行口和10位8通道A／D转换器，通过设置硬件看门狗寄存器实现程序的抗干扰；通过A／D转换通道扩展按键，节省I／O端口；并利用串口与PC通信。STC12C5410AD还带有增强型8051内核。能够在1个时钟／机器周期下运行，速度比普通的8051要高8～12倍。通过8位可配置的I／O端口与FPGA进行数据交互，对FPGA配置脉宽，读取 FPGA计数值并计算脉冲往返时间及线缆长度，最后控制LCD显示。
