基于單片機(jī)控制的低頻數(shù)字式相位測試儀文檔(存儲版)
【正文】 否 是 否 是 圖 44 雙字節(jié)無符號數(shù)除法子程序 計算子程序設(shè)計思想： 公式（ 3） 表示了 本系統(tǒng)設(shè)計中的運(yùn)算思想，為了便于使用匯編語言對表達(dá)出公式的運(yùn)除數(shù)送 R R7中 比較被除數(shù)和除數(shù) R3R7 R2R6 是否發(fā)生借位 置溢出標(biāo)志位 計算雙字節(jié)商 部分商和余數(shù)同時左移一位 保存溢出位 計算 R R3R R7 C與 /F0相與 是否發(fā)生借位 計算完 16位的商 將商移到 R R3中 存放新的余數(shù) 是否計算完？ 15 算過程，現(xiàn)將公式（ 3）拆分為兩個部分，即先計算 f N，再用 f N 的積除以常數(shù) 91。 /計數(shù)器 工作 部分 及 相關(guān) 問題 定時 /計數(shù)器工作部分 定時 /計數(shù)器 T0 工作于方式 1，用作計數(shù)器 ， 用于測量兩同頻輸入信號的頻率。 硬件結(jié)構(gòu)簡單。 完成 對 1 Hz～ 100 kHz 頻率范圍的信號進(jìn)行頻率、相位等參數(shù)的精確測量 ； 測相絕對誤差不大 1176。 十六進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為 BCD碼子程序 否 是 圖 45 十六進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為 BCD碼子程序 前面以論述過，根據(jù)實(shí)際要求，本系統(tǒng)的顯示 模塊采用串型靜態(tài)顯示 ，為此，應(yīng)將計算好的為十六進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成 BCD碼，以與后面顯示模塊的入口條件相符。 調(diào)用計算公式 調(diào)用 HEX轉(zhuǎn)換為 BCD碼子程序 調(diào)用 LED顯示 結(jié)束 TH TL1計數(shù) 值送 R R7 13 T1 中斷服務(wù)子程序 圖 42中斷服務(wù)子程序 在測量過程中，如果遇到兩輸入信號的相位剛剛相反時，即相位差為 180 度，從異或門輸出的信號將始終為高電平，這將導(dǎo)致定時 /計數(shù)器 T1 發(fā)生計數(shù)中斷溢出，為此，需在程序中 加入 中斷服務(wù)子程序。 11 主程序流程圖 及其思想 開始 初始化 調(diào)用 1秒延時 TH0、 TLO計數(shù)值送 R R3 T0、 T1清 0 啟動 T0 停止 T0 INT1=0？ 啟動 T1 INT1=1？ 停止 T1 否 否 是 是 35H、 36H寄存器清 0 調(diào)用顯示子程序 開 T1中斷 開總中斷 12 圖 41 系統(tǒng)軟件流程圖 主程序設(shè)計思想： 程序啟動后，先給單片機(jī)的兩個內(nèi)部定時 /計數(shù)器 T T0 進(jìn)行工作方式字 TMOD初始化， 定時 /計數(shù)器 T1 用于測量對輸入信號相位差進(jìn)行時標(biāo)的高頻時鐘個數(shù) N，工作于方式1狀態(tài)，門控制標(biāo)志位置 1，并由外部中斷口 INT1的狀態(tài)控制定時 /計數(shù)器 T1 的啟動和停止；定時 /計數(shù)器 T0用于測量 兩同頻輸入信號的頻率 f，也工作于方式 1狀態(tài)。 由 D觸發(fā)器 74LS74直接將兩路方波信號送入，判斷其相位關(guān)系。靜態(tài)顯示穩(wěn)定，但每個顯示單元需要獨(dú)立的驅(qū)動電路，使用硬件較多；動態(tài)顯示需要分時顯示，需要 CPU定時對顯示器進(jìn)行數(shù)據(jù)刷新，顯示有閃爍感，但需要的硬件較少。這樣單片機(jī)只要把要顯示的字型代碼發(fā)送到接口電路，該字段就可以顯示發(fā)送的字型。并將 Q 的值送至發(fā)光二極管，若發(fā)光二極管點(diǎn)亮，則說明 A 信號相位超前 B信號，反之，則說明 A信號的相位滯后 B信號。 通過計算， 選擇對應(yīng)的電阻和電容參數(shù)值， 可以得到 近似的目標(biāo)頻率（ 100KHz），但誤差較大。 5 通過分析研究， 用 LM339 構(gòu)成的電壓比較電路 構(gòu)成 整形電路 ，是一種較為理想的設(shè)計。 因施密特觸發(fā) 器 能濾除干擾噪聲而獲得很廣泛的運(yùn)用。復(fù)合門的輸出送入 單片機(jī)的 ，由內(nèi)部定時 /計數(shù)器 T1計數(shù) 時間 ? 內(nèi)，通過復(fù)合 門的時標(biāo)個數(shù) N。 f．相位差數(shù)字顯示：相位讀數(shù)為 0o~，分辨 率 為 176。 相位差測量是研 究網(wǎng)絡(luò)相頻特性中必不可少的重要方面，如何使相位差的測量快速、精確已成為生產(chǎn)科研中重要的研究課題。與傳統(tǒng)的電路系統(tǒng)相比，其有處理速度快、穩(wěn)定性高、性價比高的優(yōu)點(diǎn)。相位差測量是研究網(wǎng)絡(luò)相頻特性中必不可少的重要方面，如何使相位差的測量快速、精確已成為生產(chǎn)科研中重要的研究課題。系統(tǒng)以單片機(jī) A T89C52為核心，構(gòu)成完備的測量系統(tǒng)。 設(shè) 0??? ?? t ，稱瞬時相位，它隨 時間改變， 0? 即是 0?t 時刻的瞬時相位差。 基本要求 a．頻率范圍： 1Hz～ 100kHz。 圖 22 原理框圖 圖 2是基于 8052單片機(jī)的相位測量的原理 框 圖，其基本原理是將相位差轉(zhuǎn)化為時間，然后用單片機(jī)來測量時間間隔。 整形電路 整形電路 異或門 T0 8052 T1 INT1 相位超前滯后 判斷電路 復(fù)合門 高頻時鐘脈沖 顯 示 器 e1(t) e2(t) 4 第三章 系統(tǒng)外圍電路的設(shè)計 方案 設(shè)計與器件選擇 整形電路 一、 整形電路 用 LM339構(gòu)成的 電壓 比較電路 組成 。而信號的未知為確定基準(zhǔn)電壓帶來麻煩。 為便于單片機(jī)的測量和計算， 選擇 100KHz 的石英晶體，使得高頻脈沖
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