【文章內(nèi)容簡介】 電壓傳輸特性（6）、邏輯符號。 施密特觸發(fā)器的邏輯符號集成施密特觸發(fā)器，常用TTL電路集成施密特觸發(fā)器有7413等。常用CMOS電路集成施密特觸發(fā)器有CC40106等。 分頻電路 分頻電路介紹本次設(shè)計采用的是脈沖定時測頻法，由于考慮到單片機的定時計數(shù)器得計數(shù)能力有限，無法對過高頻進(jìn)行測量，所以我們對待測信號進(jìn)行了分頻，這樣能提高測量頻率的范圍，還能相應(yīng)的提高頻率測量的精度。所以我們需要把待測信號進(jìn)行分頻。在本次設(shè)計中，因為我們要進(jìn)行的是十分頻、一百分頻和一千分頻，所以我們選用74LS90電路，經(jīng)過正確的連接后就可以進(jìn)行十分頻，進(jìn)行三次十分頻就可以得到分頻一千次的信號。 74LS90引腳圖 74LS90功能表 表2 74LS90功能表信號經(jīng)過分頻電路74LS90，其頻率將減小到原信號的十分之一。 四選一電路本次設(shè)計需要用到一個四選一電路，用來選擇輸入單片機進(jìn)行計數(shù)的待測信號。74LS153就是其中比較好用和常用的一種四選一電路元件。所以這次采用很常見的74LS153集成電路,。 數(shù)據(jù)選擇器有多個輸入，一個輸出。其功能類似于單刀多擲開關(guān)，故又稱為多路開關(guān)(MUX)。在控制端的作用下可從多路并行數(shù)據(jù)中選擇一路送輸出端。TTL中規(guī)模數(shù)據(jù)選擇器是根據(jù)多位數(shù)據(jù)的編碼情況將其中一路數(shù)據(jù)由輸出端 LS153電路原理圖送出的電路，74LS153是雙四選一數(shù)據(jù)選擇器,其中有兩個四選一數(shù)據(jù)選擇器，它們各有四個數(shù)據(jù)輸入端：1D1D1D1D0和2D2D2D2D0。一個輸出端1Y、2Y和一個控制許可端S。系統(tǒng)控制端S為低電平有效。當(dāng)控制許可端S=1時，傳輸通道被封鎖,芯片被禁止，Y=0，輸入的數(shù)據(jù)不能傳送出去；當(dāng)控制許可端S=0時，傳輸通道打開，芯片被選中，處于工作狀態(tài)，輸入的數(shù)據(jù)被傳送出去AA0是地址選擇端，兩路選擇器共用。從功能表可看出，當(dāng)S端輸入為低電平時，四選一數(shù)據(jù)選擇器處于工作狀態(tài)，它有4位并行數(shù)據(jù)輸入D0~D3，單選擇地址輸入AA0的二進(jìn)制碼依次由00遞增至11時，4個通道的并行數(shù)據(jù)便依次傳送到輸出端W。 74LS153的功能表A1A0/SW~~10000D0010D1100D2110D3 單片機單片機作為控制系統(tǒng)和計數(shù)器，是本次設(shè)計的最重要的部分，AT89C51是一種帶4K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲器（FPEROM—Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低電壓，高性能CMOS8位微處理器，俗稱單片機。該器件采用ATMEL高密度非易失存儲器制造技術(shù)制造。由于將多功能8位CPU和閃爍存儲器組合在單個芯片中，ATMEL的AT89C51是一種高效微控制器，為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價廉的方案。所以本次設(shè)計采用AT89C51單片機。本次設(shè)計采用的是89C51單片機, 89C51是一種高性能低功耗的采用CMOS工藝制造的8位微控制器，它提供下列標(biāo)準(zhǔn)特征：4K字節(jié)的程序存儲器，128字節(jié)的RAM，32條I/O線，2個16位定時器/計數(shù)器,，一個5中斷源兩個優(yōu)先級的中斷結(jié)構(gòu)，一個雙工的串行口，片上震蕩器和時鐘電路。其引腳說明如下：引腳說明：VCC：電源電壓。GND：接地。P0口：P0口是一組8位漏極開路型雙向I/O口，作為輸出口用時，每個引腳能驅(qū)動8個TTL邏輯門電路。當(dāng)對0端口寫入1時，可以作為高阻抗輸入端使用。當(dāng)P0口訪問外部程序存儲器或數(shù)據(jù)存儲器時，它還可設(shè)定成地址數(shù)據(jù)總線復(fù)用的形式。在這種模式下，P0口具有內(nèi)部上拉電阻。在EPROM編程時，P0口接收指令字節(jié)，同時輸出指令字節(jié)在程序校驗時。程序校驗時需要外接上拉電阻。P0口：P0口是一帶有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口。P0口的輸出緩沖能接受或輸出4個TTL邏輯門電路。當(dāng)對P0口寫1時，它們被內(nèi)部的上拉電阻拉升為高電平，此時可以作為輸入端使用。當(dāng)作為輸入端使用時，P0口因為內(nèi)部存在上拉電阻，所以當(dāng)外部被拉低時會輸出一個低電流（IIL）。P1口：P2是一帶有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向的I/O端口。P1口的輸出緩沖能驅(qū)動4個TTL邏輯門電路。當(dāng)向P1口寫1時，通過內(nèi)部上拉電阻把端口拉到高電平，此時可以用作輸入口。作為輸入口，因為內(nèi)部存在上拉電阻，某個引腳被外部信號拉低時會輸出電流（IIL）。P2口在訪問外部程序存儲器或16位地址的外部數(shù)據(jù)存儲器（例如MOVX ＠ DPTR）時，P2口送出高8位地址數(shù)據(jù)。在這種情況下，P2口使用強大的內(nèi)部上拉電阻功能當(dāng)輸出1時。當(dāng)利用8位地址線訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時（例MOVX ＠R1），P2口輸出特殊功能寄存器的內(nèi)容。當(dāng)EPROM編程或校驗時，P2口同時接收高8位地址和一些控制信號。P3口：P3是一帶有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向的I/O端口。P3口的輸出緩沖能驅(qū)動4個TTL邏輯門電路。當(dāng)向P3口寫1時，通過內(nèi)部上拉電阻把端口拉到高電平，此時可以用作輸入口。作為輸入口，因為內(nèi)部存在上拉電阻，某個引腳被外部信號拉低時會輸出電流（IIL）。P3口同時具有AT89C51的多種特殊功能， ， ，，。 顯示電路 顯示原理我們測量的頻率最終要顯示出來。 八段LED數(shù)碼管顯示器八段LED數(shù)碼管顯示器由8個發(fā)光二極管組成?；?個長條形的發(fā)光管排列成“日”字形，另一個圓點形的發(fā)光管在數(shù)碼管顯示器的右下角作為顯示小數(shù)點用，它能顯示各種數(shù)字及部份英文字母。LED數(shù)碼管顯示器有兩種形式：一種是8個發(fā)光二極管的陽極都連在一起的，稱之為共陽極LED數(shù)碼管顯示器；另一種是8個發(fā)光二極管的陰極都連在一起的，稱之為共陰極LED數(shù)碼管顯示器。如下圖所示。共陰和共陽結(jié)構(gòu)的LED數(shù)碼管顯示器各筆劃段名和安排位置是相同的。當(dāng)二極管導(dǎo)通時，對應(yīng)的筆劃段發(fā)亮，由發(fā)亮的筆劃段組合而顯示的各種字符。8個筆劃段hgfedcba對應(yīng)于一個字節(jié)（8位）的DDDDDDDD0，于是用8位二進(jìn)制碼就能表示欲顯示字符的字形代碼。在單片機應(yīng)用系統(tǒng)中，數(shù)碼管顯示器顯示常用兩種辦法：靜態(tài)顯示和動態(tài)掃描顯示。所謂靜態(tài)顯示，就是每一個數(shù)碼管顯示器都要占用單獨的具有鎖存功能的I/O接口用于筆劃段字形代碼。這樣單片機只要把要顯示的字形代碼發(fā)送到接口電路，就不用管它了，直到要顯示新的數(shù)據(jù)時，再發(fā)送新的字形碼，因此，使用這種辦法單片機中CPU的開銷小,能供給單獨鎖存的I/O接口電路很多。在單片機系統(tǒng)中動態(tài)掃描顯示接口是單片機中應(yīng)用最為廣泛的一種顯示方式之一。其接口電路是把所有顯示器的8個筆劃段ah同名端連在一起，而每一個顯示器的公共極COM是各自獨立地受I/O線控制。CPU向字段輸出口送出字形碼時，所有顯示器接收到相同的字形碼，但究竟是那個顯示器亮，則取決于COM端，而這一端是由I/O控制的，所以我們就能自行決定何時顯示哪一位了。而所謂動態(tài)掃描就是指我們采用分時的辦法，輪流控制各個顯示器的COM端，使各個顯示器輪流點亮。 在輪流點亮掃描過程中，每位顯示器的點亮?xí)r間是極為短暫的（約1ms），但由于人的視覺暫留現(xiàn)象及發(fā)光二極管的余輝效應(yīng)，盡管實際上各位顯示器并非同時點亮，但只要掃描的速度足夠快，給人的印象就是一組穩(wěn)定的顯示數(shù)據(jù)，不會有閃爍感。綜合以上內(nèi)容，我們在這次設(shè)計中采用LED數(shù)碼管，采用