【正文】 4LS151互補(bǔ)輸出的 8選 1數(shù)據(jù)選擇器 ,管腳圖如圖 ： 圖 74LS151引腳 引出端符號(hào)： A、 B、 C 選擇輸入端 D0D7 數(shù)據(jù)輸入端 /S 選通輸入端（低電平有效） W 反碼數(shù)據(jù)輸出端 數(shù)字頻率計(jì)的設(shè)計(jì) 11 Y 數(shù)據(jù)輸出端 功能表 如表 ： 表 74LS151功能表 邏輯圖如 ： 西南石油大學(xué)本科設(shè)計(jì) 12 圖 74LS151內(nèi)部邏輯圖 推薦工作條件如表 ： 表 74LS151推薦工作條件 74LS151 單位 最小 額定 最大 電源電壓 5 V 輸入高電平電壓 IHV 2 V 輸入低電平電壓 ILV V 輸出高電平電流 OHI 400 181。 MAX913的傳輸延時(shí)如圖 ： 數(shù)字頻率計(jì)的設(shè)計(jì) 7 正到負(fù)的傳輸延遲 負(fù)到正的傳輸延遲 圖 MAX913的傳輸延時(shí) 分頻電路 分頻電路則是為了滿足設(shè)計(jì)的需求，設(shè)計(jì)要求能測(cè)量的頻率能達(dá)到 10MHZ 的最大要求，所以在 輸入頻率的過程中由于單片機(jī)的最大測(cè)量頻率達(dá)不到設(shè)計(jì)的要求，輸入信號(hào)經(jīng)過分頻過后就能輸入到單片機(jī)，然后通過單片機(jī)的計(jì)算來完成對(duì)頻率的測(cè)量。若在閘門時(shí)間 1s 內(nèi)計(jì)數(shù)器計(jì)得的脈沖個(gè)數(shù)為 N， 則被測(cè)信號(hào)頻率 fx=N/T。 圖 方案二 西南石油大學(xué)本科設(shè)計(jì) 4 3. 方案三： 本方案采用單片機(jī)程序處理輸入 信號(hào)并且將結(jié)果直接送往液晶顯示器顯示，為了提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性，輸入信號(hào)前進(jìn)行放大整形，在通過分頻電路，為了提高精度達(dá)到設(shè)計(jì)的要求，在電路中接入選擇通道 74ls151,然后將輸出的信號(hào)送入單片機(jī)。在我國和發(fā)達(dá)國家的發(fā)展情況是趨于一致的，數(shù)字頻率計(jì)已經(jīng)應(yīng)用于高科技等產(chǎn)品上面，可以不無夸張的說沒有不包含有頻率計(jì)的電子產(chǎn)品。多種儀表儀器 與家庭電器等許多電子產(chǎn)品中的數(shù)據(jù)信息輸出顯示器反映到人們眼簾。本系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、可靠性高、測(cè)頻范圍寬、使用方便等優(yōu)點(diǎn)。正是因?yàn)閿?shù)字頻率計(jì)的應(yīng)用是如此的廣泛，才使得它的作用是如此的重要 ,所以更應(yīng)該去關(guān)注和研究。 數(shù)字頻率計(jì)的設(shè)計(jì) 3 2 硬件電路的設(shè)計(jì) 系統(tǒng)方案選擇 1 方案一 電路整體框架如圖 。被測(cè)信號(hào) VX 經(jīng)放大整形電路變成計(jì)數(shù)器所要求的脈沖信號(hào) I ，其頻率與被測(cè)信號(hào)的頻率相同。 MAX913可以從一個(gè)單一的供電 +5 V 電源供電或177。 74LS160管腳圖如下： 圖 74LS160引腳圖 引出端符號(hào) 及功能 ： TC 進(jìn)位輸出端 CEP 計(jì)數(shù)控制端 Q0－ Q3 輸出端 CET 計(jì)數(shù)控制端 CP 時(shí)鐘輸入端（上升沿有效） /CR 異步清除輸入端（低電平有效） /LOAD 同步并行置入控制端（低電平有效） 邏輯圖如圖 ： 數(shù)字頻率計(jì)的設(shè)計(jì) 9 圖 74LS160內(nèi)部邏輯圖 功能表如下表： 表 74LS161功能表 輸入 輸出 CR LD CEP CET CP D0 D1 D2 D3 Q0 Q1 Q2 Q3 0 x x x x x x x 0 0 0 0 1 0 x x d0 d1 d2 d3 d0 d1 d2 d3 1 1 1 1 x x x x 計(jì)數(shù) 1 1 0 x x x x x 保持 1 1 x 0 x x x x x 保持 推薦工作條件如表 表 74LS161推薦工作條件 74LS160 單位 最小 額定 最大 電源電壓 5 V 西南石油大學(xué)本科設(shè)計(jì) 10 輸入高電平電壓 IHV 2 V 輸入低電平電壓 ILV V 輸出高電平電流 OHI 800 輸出低電平電流 OLI 16 mA 時(shí)鐘頻率 cpf 0 25 MHz 脈沖寬度 tW 25 ns 保持時(shí)間 t 0 ns 選通通道 選通通道是為了滿足設(shè)計(jì)需求，能夠測(cè)量 10Mhz 的測(cè)量要求設(shè)置的一個(gè)檔位選擇電路。片上 Flash 允許程序存儲(chǔ)器在系統(tǒng)可編程，亦適于 常規(guī)編程器。作為輸入使用時(shí)，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流（ IIL）。一般情況下， ALE仍以時(shí)鐘振蕩頻率的 1/6 輸出固定的脈沖信號(hào)，因此它可對(duì)外輸出時(shí)鐘或用于定時(shí)目的。 圖 內(nèi)部方式時(shí)鐘電路 圖 外部方式時(shí)鐘電路 外部方式的時(shí)鐘電路如圖 所示， XTAL1 接地， XTAL2 接外部振蕩器。其中，按鍵電平復(fù)位是通過使復(fù)位端經(jīng)電阻與 Vcc 電源接通而實(shí)現(xiàn)的，其電路如圖 (b)所示；而按鍵脈沖復(fù)位則是利用 RC 微分電路產(chǎn)生的正脈沖來實(shí)現(xiàn)的，其電路如圖 (c)所數(shù)字頻率計(jì)的設(shè)計(jì) 19 示。 實(shí)物圖如圖 所示： 圖 實(shí)物圖 數(shù)字頻率計(jì)的設(shè)計(jì) 23 系統(tǒng)的軟件調(diào)試 軟件調(diào)試主要用 Keil 調(diào)試軟件來進(jìn)行。 本次設(shè)計(jì)采用的是單片機(jī)本身的計(jì)數(shù)來實(shí)現(xiàn)的，從本身的特性來講很難實(shí)現(xiàn)對(duì)輸入信號(hào)小于 1Hz 時(shí)的測(cè)量，而且測(cè)量較高頻率信號(hào)時(shí)（比如說 1GHz），只能采用更多計(jì)數(shù)器件來實(shí)現(xiàn)分頻，從總體的分布來說就顯得很繁瑣，所以需 要選用集成度高，適用功能強(qiáng)的芯片來實(shí)現(xiàn)更好的頻率測(cè)量。 sbit RW = P1^1。 xPos++。 EN=1。 } void LcdWc(uchar c) //送控制字子程序（檢測(cè)忙信號(hào)） { WaitIdle()。 LcdWc(tmp)。//0123456789 西南石油大學(xué)本科設(shè)計(jì) 34 //unsigned char code table2[]={0x41,0x42,0x43,0x44,0x45,0x46}。 //計(jì)數(shù)為 65536 TL0=0。 WriteChar(table1[(x/10)%10],11,1)。 TL0=0。 //取得時(shí)間寬度參數(shù) if(k==0){mDelay(50) 。 //初始化 LCD ClrLcd()。j) { for(i=0。=0x0f。 RW=0。 //開顯示有光標(biāo)且閃爍 break。 LcdWd(c)。 非常感謝本班的諸多兄弟姐妹，他們與我們一起分擔(dān)這段歲月的酸甜苦辣，他們真的為我們付出了很多，他們嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，刻苦勤奮的作風(fēng)，堅(jiān)持鍛煉身體的意志一直都是我們學(xué)習(xí)的榜樣 。所得數(shù)據(jù)的誤差為 1%左右， 誤差的原因一般是由于多方面的原因造成的：第一，在原理分析是，我們假設(shè)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)鐘為無誤差的 12M 時(shí)鐘，但事實(shí)上，無誤差不可能實(shí)現(xiàn)。在控制器的控制下，模塊通過數(shù)據(jù)總線和三個(gè)輸入控制端與主機(jī)連接。整個(gè)復(fù)位電路包括芯片內(nèi)、外兩部分。 FLASH 存儲(chǔ) 器編程時(shí)，該引腳加上 +12V的編程允許電源 Vpp，當(dāng)然這必須是該器件是使用 12V 編程電壓 Vpp。對(duì) P3 端口寫 “1” 時(shí)，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時(shí)可以作為輸入 口使用。 當(dāng)訪問外部程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)， P0口也被作為低 8位地址 /數(shù)據(jù)復(fù)用。共 80 個(gè)字節(jié)，其 地址和屏幕的對(duì)應(yīng)關(guān)系如表 所示： 表 DDRAM 地址和屏幕的對(duì)應(yīng)關(guān)系表 00H 01H 02H 03H 04H 05H 06H 07H 08H 09H 0AH 0BH 0CH 0DH 0EH 0FH 40H 41H 42H 43H 44H 45H 46H 47H 48H 49H 4AH 4BH 4CH 4DH 4EH 4FH 西南石油大學(xué)本科設(shè)計(jì) 14 （ 2） 同樣，在 LCD 模塊上也固化了字模存儲(chǔ)器，這就是 CGROM 和 CGRAM。當(dāng)置入控制器 /PE 為低電平時(shí)，在 CP 上 升沿作用下，輸出端 Q0－ Q3 與數(shù)據(jù)輸入端 P0－ P3 一致 . 74LS160 的計(jì)數(shù)是同步的，靠 CP 同時(shí)加在四個(gè)觸發(fā)器上而實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)輸入信號(hào)幅度較大時(shí) ,信號(hào)經(jīng)電阻衰減后再加到 MAX913。根據(jù)設(shè)計(jì)要求 ,選用 MCS 51系統(tǒng)單片機(jī)中的 AT89S52 ,該芯片內(nèi)含 3 個(gè) 16 位定時(shí) / 計(jì)數(shù)器 ,能最大限度地簡化頻率計(jì)外圍硬件。它 作為 一種產(chǎn)品，可以大量生產(chǎn)，并且可用于許多裝置中， 就在今天的數(shù)字電壓表和數(shù)字萬用表中都有頻率計(jì) 的功能 。 課題研究的目的和意義 數(shù)字頻率計(jì)是計(jì)算機(jī)、通訊設(shè)備、音頻視頻等科研生產(chǎn)領(lǐng)域不可缺少的測(cè)量儀器 。摘要 摘 要 在電子技術(shù) 領(lǐng)域 中，頻率是最基本的參數(shù)之一，并且與許多電參量的測(cè)量方案、測(cè)量結(jié)果都有十分密切的關(guān)系，因此頻率的測(cè)量就顯得更為重要。所以我們必須很重視當(dāng)前的情況，學(xué)習(xí)發(fā)達(dá)國家的先進(jìn)技術(shù)以發(fā)展本國的產(chǎn)業(yè)。 課題的主要研究工作 數(shù)字頻率計(jì) 的設(shè)計(jì) 與制作 是一種過程，并不 僅是 一種產(chǎn)品。目前單片機(jī)種類很多 ,單片機(jī)功能越來越強(qiáng)。 5V 供電時(shí) ,輸入電壓范圍為 5. 2V～ + 3. 5V. 為克服振鈴現(xiàn)象 ,整形電路在 MAX913 正向 輸入端引入弱正反饋 ,使其產(chǎn)生一個(gè)遲滯回差。 74LS160 的預(yù)置是同步的。 （ 1） DDRAM 就是顯示數(shù)據(jù) RAM，用來寄存待顯示的字符代碼。對(duì) P0端口寫 “1” 時(shí)，引腳用作高阻抗輸入。 P3 口： P3 口是一個(gè)具有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， p2 輸出緩沖器能驅(qū)動(dòng) 4 個(gè) TTL 邏輯電平。如 EA端為高電平（接 Vcc端），CPU則執(zhí)行內(nèi)部程序存儲(chǔ)器的指令。復(fù)位信號(hào)是高電平有效，其有效時(shí)間應(yīng)持續(xù)24 個(gè)振蕩周期 (即二個(gè)機(jī)器周期 )以上。 控制器接收來自主機(jī)的指令和數(shù)據(jù)，控制著真?zhèn)€模塊的工作，由 CGROM、 CGRAM、和 DDRAM 等字符存儲(chǔ)區(qū)域、以及與主機(jī)和陣列驅(qū)動(dòng)器的 I/O 接口、指令寄存和譯碼機(jī)構(gòu)、地址計(jì)數(shù)器等部分組成。對(duì)比表中的標(biāo)準(zhǔn)值和測(cè)量值，可以發(fā)現(xiàn)低頻時(shí)誤差很小，高頻時(shí)誤差相對(duì)大一點(diǎn)。 非常 感謝電子信息工程學(xué)院實(shí)驗(yàn)室的老師們，感謝他們?cè)诒敬萎厴I(yè)設(shè)計(jì)的過程中為我們提供實(shí)驗(yàn)室及其相關(guān)儀器設(shè)備。 //正常讀寫操作之前檢測(cè) LCD 控制器狀態(tài) //在指定的行與列顯示指定的字符， xpos:行， ypos:列， c:待顯示字符 void WriteChar(uchar c,uchar xPos,uchar yPos) { LcdPos(xPos,yPos)。 } case 3: { LcdWc(0x0f)。 RS=1。 xPosamp。j0。 void main(void)