【正文】 在掉電模式下，保存 RAM 的內(nèi)容并且凍結振蕩器，禁止所用其他芯片功能，直到下一個硬件復位為止。當然你也可以用其它的名稱。 SM0 SM1 模式 功能 波特率 0 0 0 同步移位寄存器 fosc/12 0 1 1 8 位 UART 可變 1 0 2 9 位 UART fosc/32 或 fosc/64 1 1 3 9 位 UART 可變 在這里只說明最常用的模式 1，其它的模式也就一一略過，有興趣的朋友可以找相關的硬件資料查看。大家也可以用上面的實際源碼加入 REM=0 來進行實驗。在模式 0，發(fā)送完第 8 位數(shù)據(jù)時，由硬件置位。但在模式 1 中， SM2=1 時，當未收到有效的停止位，則不會對 RI 置位。10 ＝ 960 字節(jié)。在這個定時模式 2 下定時器 1 溢出速率的計算公式如下： 溢出速率＝（計數(shù)速率） /(256－ TH1) 上式中的 “ 計數(shù)速率 ” 與所使用的晶體振蕩器頻率有關，在 51 芯片中定時器啟動后會在每一個機器周期使定時寄存器 TH 的值增加一，一個機器周期等于十二個振蕩周期，所以可以得知 51 芯片的計數(shù)速率為 晶體振蕩器頻率的 1/12，一個 12M 的晶振用在 51 芯片上，那么 51 的計數(shù)速率就為1M。與微處理器完全兼容。 數(shù)字頻率計實驗報告 202171 15 二、系統(tǒng)總體設計 計數(shù)器鎖存器分頻器控 制 器輸出待 測 信 號1 0 2 4 H z 標 準 時 鐘系 統(tǒng) 框 圖R E S E T小數(shù)點 數(shù)字頻率計實驗報告 202171 16 1 2 N0 考慮到測量方便，將數(shù)字頻率計劃分為 四檔： 10～ 99Hz、 100～ 999Hz、 1000～ 9999Hz、10000～ 99999Hz。由圖示可以看出，一個閘門電平時間內(nèi)計數(shù)的最大誤差為 N177。數(shù)字頻率計實驗報告 202171 17 鎖存器 用來儲存有效計數(shù)值，以穩(wěn)定輸出。 計數(shù)器 COUNTER 計數(shù)器設計圖見附圖 1 右上部分，由四個十進制計數(shù)器級聯(lián)。 分頻器采用計數(shù)分頻的辦法，即使用一內(nèi)部寄存器，在時鐘脈沖上升沿加一計數(shù)，當計到一定值時就改變 FGATE 的狀態(tài)，從而達到分頻的目的。采用這樣的像 CPU 時鐘一樣的信號的原因，一方面，處理計數(shù)數(shù)據(jù)只用了很短的時間，兩次測量之間時間很短，加快了頻率計的響應速度；另一方面，解決了異步時序邏輯的競爭，使系統(tǒng)工作在異步時序狀態(tài)下，既保持了很高的響應速度，又有很高的穩(wěn)定性。 橋接器 BRIDGE 主要是為了數(shù)據(jù)對齊。 output[3:0] out。 OFREGISTER 由 CLK 端接受計數(shù)器溢出脈沖在其上升沿置 1，當控制器核心開始換檔工作時，通過 CLR清除 OFREGISTER。下面根據(jù)時序圖簡要介紹一下工作過程。當 3T脈沖到來時，清除中間狀態(tài)寄存器。 reg[1:0] latch_stat, stat, flag, count, stat_reg。 end else if(clr) begin //清零信號 T4 flag = 0。 flag = 1。 //鎖存器置位 end else begin //向上調(diào)檔 stat_reg = stat_reg + 1。 count = 0。具體程序見附錄。計數(shù)閘門由軟件延時程序實現(xiàn) ,從計數(shù) 閘門的最小值開始 ,也就是從測量頻率的高量程開始。然后判斷待測信號的下跳沿是否到來 ,待測信號的下跳沿到來后 ,運行控制位 TR 清 0 ,停止計數(shù)。第三字節(jié)為尾數(shù)的低字節(jié)。在執(zhí)行過程中 ,根據(jù)運行流程分別調(diào)用各個功能模塊完成頻率測量、量程自動切換、周期測量和測量結果顯示。頻率計以進入單片機時的信號頻率等于 100Hz 為基準 ,既待測信號頻率等于 2 KHz 為基準 ,大于此頻率采用頻率測量 ,小于此頻率采用周期測量。增加顯示的有效數(shù)字位數(shù)可降低該項誤差的影響。 uint j=0,k,l=0。//開定時器 0 TR1=1。 m=256*TH1+TL1。 SEG3=tab1[m/10]。 } else if(m10000) {SEG1=tab1[m/1000 ]。 SEG4=tab1[11]。 SEG2=tab1[11]。 SEG4=tab1[m%100%10]。} else if(m100) { SEG1=tab1[10]。 if(l++==39) { l=0。//定時 25MS TL0=(6553646197)%256。 數(shù)字頻率計實驗報告 202171 28 四 參考文 獻 [1 ] 周航慈著 . 單片機應用程序設計技術 [M] . 北京 :北京航空航天大學出版社 ,1991. [2 ] 李華等編著 . MCS 51 系列單片機實用接口技術 [M] . 北京 :北京航空航天大學出版社 ,1993. [3 ] 侯伯亨 李伯成 . CPLD 原理及接口技術 西安電子科技大學出版社 [4 ] 夏路易等 . 電路原理圖與電路板設計 北京希望電子出版社 [5 ] 馬忠梅 . C語言應用程序設計 北京航空航天大學出版社 [6 ] 張志良 . CPLD 原理與控制技術 機械工業(yè)出版社 數(shù)字頻率計實驗報告 202171 29 附件 1：程序清單 /*一個機器周期采樣值為 1,下一個機器周期采樣為 0,則計數(shù)器加 1. 外部事件的最高計數(shù)頻率為晶振的 1/24,故最高計數(shù)為 。對于 dN/ N 部分 ,無論閘門時間長短 ,計數(shù)法測頻總存在 1 個單位的量化誤差。以南京電訊儀器廠制造的 E312B 型通用計數(shù)器為基準 ,用這次設計的頻率計對信號源進行了測量 ,測量數(shù)據(jù)如表 1 所示。整個系統(tǒng)由初始化模塊、顯示模塊和信號頻率測量模塊等各種功能模塊組成 (見圖 4) 。浮點數(shù)用 3 個字節(jié)組成 ,第一字節(jié)最高位為數(shù)符 ,其余 7 位為階碼 。定時 / 計數(shù)器的工作這時被設置為定時器方式 ,在對定時 / 計數(shù)器的計數(shù)寄存器清 0 后 ,判斷待測信號的上跳沿是否到來。定時 / 計數(shù)器的工作首先被設置為計數(shù)器方式 ,即用來測量信號頻率。經(jīng)過分析，我發(fā)現(xiàn)這 是我的這種分頻器結構所特有的。 //計數(shù)有效，鎖存 end end end else if(count == 2) begin //T3 脈沖 flag = 0。 if(reset_reg == 0) begin // 非復位周期 clrof = 0。 stat_reg = stat。 clrof = 1。 reg counter_clrn, latch_clk, clrof, reset_reg。如果 flag＝ 1，有溢出，向上換檔，如果當前檔位為 3，則保持，并且將鎖存器置位 (顯示 1FFFF)，否則向上調(diào)一擋； 如果 flag＝ 2，檔位不夠，當當前檔位為 0時，保持，否則向下調(diào)一擋。 flag 寄存器，用來標志當前計數(shù)置溢出或不夠。 end endmodule 控制器 控制器 CONTROLER 是整個系統(tǒng)最復雜也是最關鍵的部件，附圖 1左上部分是控制器組成。 input clk, set, reset。組成圖見附圖 2 左上部分。 FCLR 送計數(shù)器 CLRN 作為每次計數(shù)開始前的清零信號，送控制器 CLR 作為控制器內(nèi)部觸發(fā)信號。三個輸出：計數(shù)閘門電平FGATE、控制器工作脈沖 FTRIGGER、計數(shù)器控制器清零脈沖 FCLR。LATCH_STAT[1..0]＝ 2 時，鎖存器強制置 1FFFF， CLK無效。 控制器 主要用來判斷計數(shù)器計數(shù)是否有效，從而控制檔位轉換，鎖存器打開、關閉和設定值。 三、系統(tǒng)及模塊設計與說明 如左圖所示為數(shù)字頻率計測量頻率的原理圖。由WR XFER 的邏輯組合產(chǎn)生 LE2，當 LE2 為高電平時， DAC 寄存器的輸出隨寄存器的輸入而變化， LE2的負跳變時將數(shù)據(jù)鎖存器的內(nèi)容打入 DAC 寄存器并開始 D/A 轉換。當然一定的誤差是可以在使用中被接受的，就算使用 的晶體振蕩器也會因晶體本身所存在的誤差使波特率產(chǎn)生誤差，但晶體本身的誤差對波特率的影響是十分之小的，可以忽略不計。32 ） 定時器 1 溢出速率 上式中如設置了 PCON 寄存器中的 SMOD 位為 1 時就可以把波特率提升2 倍。波特率是指串行端口每秒內(nèi)可以傳輸?shù)牟ㄌ匚粩?shù)。其它模式中則是在接收停止位的半中間，由硬件置位。在模式 1 中，當 SM2=0， RB8 是已接收數(shù)據(jù)的停止位。 REM 是由軟件置位或清零。它的各個位的具體 定義如下： SM0 SM1 SM2 REN TB8 RB8 TI RI SM0、 SM1 為串行口工作模式設置位，這樣兩位可以對應進行四種模式的設置。發(fā)送器則不需要用到雙緩沖，一般情況下我們在寫發(fā)送程序時也不必用到發(fā)送中斷去外理發(fā)送數(shù)據(jù)。在閑置 模式下， CPU 停止工作。 振蕩器特性 : XTAL1 和 XTAL2 分別為反向放大器的輸入和輸出。 /PSEN：外部程序存儲器的選通信號。在 FLASH 編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。 P2 口在 FLASH 編程和校驗時接收高八位地址信號和控制信號。 P1口 ： P1口是一個內(nèi)部提供上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P1口緩沖器能接收輸出 4TTL 門電流。 可編程串行通道 壽命： 1000 寫 /擦循環(huán) AT89C2051 是一種帶 2K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲器的單片機。量程自動轉換的過程由頻率計測量量程的高端開始。這時頻率計的工作過程為 :首先定時 / 計數(shù)器的計數(shù)寄存器清 0 ,然后檢測方波高電平是否加至定時 / 計數(shù)器的輸入腳 。當待 測信號的頻率大于 100Hz 時 ,定時 / 計數(shù)器構成為計數(shù)器 ,以機器周期為基準 ,由軟件產(chǎn)生計數(shù)閘門 ,這時要滿足頻率測量結果為 3 位有效數(shù)字 ,則計數(shù)閘門寬度大于 1s 即可。在構成為定時器時 ,每個機器周期加 1 (使用 12MHz 時鐘時 ,每 1us 加 1) ,這樣以機器周期為基準可以用來測量時間間隔。系統(tǒng)硬件框圖如圖 1 所示。 （ 1） CPLD簡介 .................................................................... 錯誤 !未定義書簽。 .................................................................................................. 6 （ 1） 數(shù)碼管的分類 ................................................................ 錯誤 !未定義書簽。 關鍵詞 :頻率測量 。測量頻率的方法有多種 ,其中電子計數(shù)器測量頻率具有精度高、使用方便、測量迅速，以及便于實現(xiàn)測量過程自動化等優(yōu)點，是頻率測量的重要手段之一。 (2)單片機的引腳 ..................................................................... 錯誤 !未定義書簽。 （ 4）數(shù)碼管應用 ................................................................... 錯誤 !未定