基于protues數(shù)字頻率計(jì)的設(shè)計(jì)與仿真(編輯修改稿)
2024-12-13 21:43 本頁面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 6輸出，可以用作外部時(shí)鐘或定時(shí)目的。但也要注意，每當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)將跳過一個(gè) ALE脈沖。 ? ：程序存儲(chǔ)允許 時(shí)外部程序存儲(chǔ)器的讀選通信號(hào)。當(dāng) AT89C52執(zhí)行外部程序存儲(chǔ)器的指令時(shí)，每個(gè)機(jī)器周期 兩次有效，除了當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)， 將跳過兩個(gè)信號(hào)。 ? /VPP:外部訪問允許。為了使單片機(jī)能夠有效的傳送外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器從 0000H到 FFFH單元的指令， 必須同 GND相連接。需要主要的是，如果加密位 1被編程，復(fù)位時(shí) EA端會(huì)自動(dòng)內(nèi)部鎖存。 當(dāng)執(zhí)行內(nèi)部編程指令時(shí)， 應(yīng)該接到 VCC端。 ?XTAL1：振蕩器反相放大器以及內(nèi)部時(shí)鐘電路的輸入端。 ?XTAL2：振蕩器反相放大器的輸出端。 放大整形系統(tǒng) 包括信號(hào)放大、信號(hào)整形。它將正弦輸入信號(hào)整形成同頻率方波 ,幅值過小的被測(cè)信號(hào)經(jīng)過放大后能夠較好的測(cè)量，避免了波形失真。 運(yùn)算放大器 采用 1485 構(gòu)成 ，同相輸入的運(yùn)算放大器的放大倍數(shù)為（ R3+R2） /R2，改變 R3 的大小可以改變放大倍數(shù)。而本例中 R3=2K,R2=1K,則放大倍數(shù)為 3 倍，整形電路采用 555， 利用施密特觸發(fā)器將邊緣緩慢變化的周期性信號(hào)如正弦波，三角波或任意形狀的模擬信號(hào)變換成同頻率的矩形脈沖。 施密特觸發(fā)器采用電位觸發(fā)方式，其狀態(tài)由輸入信號(hào)電位維持， 能夠把變化緩慢的輸入信號(hào)整形成邊沿陡峭的矩形脈沖。 門 電路有一個(gè)閾值電壓，當(dāng)輸入電壓從低電平上升到閾值電壓或從高電平下降到閾值電壓時(shí)電路的狀態(tài)將發(fā)生變化。施密特觸發(fā)器是一種特殊的門電路，與普通的門電路不同，施密特觸發(fā)器有兩個(gè)閾值電壓，分別稱為正向閾值電壓和負(fù)向閾值電壓。在輸入信號(hào)從低電平上升到高電平的過程中使電路狀態(tài)發(fā)生變化的輸入電壓稱為正向閾值電壓，在輸入信號(hào)從高電平下降到低電平的過程中使電路狀態(tài)發(fā)生變化的輸入電壓稱為負(fù)向閾值電壓。正向閾值電壓與負(fù)向閾值電壓之差稱為回差電壓。 普通門電路的電壓傳輸特性曲線是單調(diào)的，施密特觸發(fā)器的電壓傳輸特性曲線則是滯回的。 施密 特觸發(fā)器最重要的特點(diǎn)是能夠把變化緩慢的輸入信號(hào)整形成邊沿陡峭的矩形脈沖，輸入的信號(hào) 可用施密特觸發(fā)器整形后，獲得較理想的矩形脈沖。 同時(shí)，施密特觸發(fā)器還可利用其回差電壓來提高電路的抗干擾能力 數(shù)字系統(tǒng)中 。 如果閾值輸入端的電壓 小 于 VCC /3，則使輸出端 高電平 。如果閾值輸入端 TH 的電壓大于 2VCC/3，使輸出為 低 電平。 利用施密特觸發(fā)器的滯回特性，可以將不規(guī)則信號(hào)的波形整理為同頻率方波信號(hào)。例如輸入為波形為三角波，則通過 555 構(gòu)成的整形電路就變?yōu)榉讲?。信 號(hào)放大整形 部分電路具體實(shí)現(xiàn)電路原理圖和參數(shù)如下圖 33 所示 ： 圖 33 放大整形電路 輸入信號(hào)為頻率 2020HZ的正弦信號(hào)，經(jīng)過放大整形后得到的仿真圖如圖 34： 圖 34 放大整形后波形 圖中黃色的線表示放大后的正弦波波形 藍(lán)色的線表示初始輸入的正弦波波形 紅色的先表示整形后得到的方波波形 時(shí)鐘是一切微處理器、微控制器內(nèi)部電路工作的基礎(chǔ)。單片機(jī)內(nèi)部有一個(gè)自激振蕩電路，它是定時(shí)控制部件中的一部分，可以通過內(nèi)部自激振蕩或外部提供振蕩源這兩種方式，驅(qū)動(dòng)內(nèi)部時(shí)鐘電路產(chǎn)生系統(tǒng)時(shí)鐘信號(hào)。 內(nèi)部方式 ：在 XTAL XTAL2跨接 定時(shí)元件和兩個(gè)電容就構(gòu)成了自激振蕩器。 C C2取 530PF，起微調(diào)和穩(wěn)定作用。 晶振頻率： f=~12MHZ，常用頻率為 1 MHz。 外部方式：外部振蕩脈沖信號(hào)直接由 XTAL2端輸入，此時(shí)， XTAL1應(yīng)接地，而片 內(nèi) 振蕩電路不起作用。常用于單片機(jī)同時(shí)工作，以便同步，要求信號(hào)低于 12MHz。 時(shí)鐘周期：振蕩器輸出的時(shí)鐘脈沖頻率的倒數(shù)。為單片機(jī)中最小、最基本的時(shí)間單位。 狀態(tài)周期：振蕩信號(hào)經(jīng) 2分頻后獲得的信號(hào)周期，稱 S，顯然， S為時(shí)鐘周期的 2倍。 機(jī)器周期： 12個(gè)時(shí)周鐘期為一個(gè)機(jī) 器周期，對(duì)應(yīng)計(jì)算機(jī)執(zhí)行一個(gè)基本操作所需的時(shí)間。 指令周期：執(zhí)行一條指令所需的時(shí)間，至少包含一個(gè)機(jī)器周期。 指令字節(jié)：指令占用存儲(chǔ)空間的字節(jié)數(shù)，有單字節(jié)、雙字節(jié)、三字節(jié)三類。 當(dāng)時(shí)鐘頻率為 12MHz 和 6MHz 時(shí)，時(shí)鐘周期分別為 1/12μ s 和 1/6μ s ，機(jī)器周期分別為 1μ s和 2μ s。 這里使用 12MHz晶振和兩個(gè)電容就構(gòu)成的自激振蕩器。 時(shí)基電路如圖 34： 圖 34 時(shí)基電路 復(fù)位電路 復(fù)位方式有上電自動(dòng)復(fù)位、按鍵手動(dòng)復(fù)位兩種。如圖所示。在按鍵手動(dòng)電平復(fù)位電路中，具有上電和按鍵雙重功能 。如圖 35： 圖 35 復(fù)位電路 4 軟件設(shè)計(jì) ： 軟件設(shè)計(jì)包括程序流程圖的繪制以及程序的編寫 ： 程序要求：要能實(shí)現(xiàn)量程切換，超量程指示，準(zhǔn)確定時(shí)。 子程序主要包括：按鍵中斷子程序、定時(shí)中斷子程序、計(jì)數(shù)中斷子程序、周期中斷子程序、超量程判斷子程序、除法子程序、二進(jìn)制轉(zhuǎn) BCD子程序、顯示程子序。 按鍵中斷子程序 如圖 41： 圖 41 按鍵中斷子程序 定時(shí)中斷和計(jì)數(shù)中斷子程序 如圖 42： 圖 42 定時(shí)中斷 和計(jì)數(shù)子程序流程圖 周期中斷子程序流程圖 如圖 43： 圖 43 周期中斷子程序 二進(jìn)制轉(zhuǎn) BCD 子程序流程圖 如圖 44： 圖 44 二進(jìn)制轉(zhuǎn) BCD 子程序設(shè)計(jì) 子程序包括定時(shí)中斷子程序、二進(jìn)制轉(zhuǎn) BCD 子程序、顯示子程序 定時(shí) 中斷子程序 START: MOV DPTR,TABLE MOV 20H,00H 。存儲(chǔ)空間初始化
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