【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 作狀態(tài)標(biāo)志位，由此來(lái)控制循環(huán)的進(jìn)行及部分液晶顯示內(nèi)容displaywork()。液晶顯示子函數(shù)，會(huì)在第一行滾屏顯示“working……”manage2424()。大字符顯示子函數(shù)，會(huì)在屏幕中央顯示放大的被測(cè)頻率值及單位Key2處理子程序：working=1。工作狀態(tài)標(biāo)志位，由此來(lái)控制循環(huán)的進(jìn)行及部分液晶顯示內(nèi)容displaywork()。液晶顯示子函數(shù)，會(huì)在第一行滾屏顯示“working……”maikuan()。脈寬值顯示子函數(shù)，會(huì)在屏幕中央顯示被測(cè)的脈寬值及單位Key3處理子程序：displayfuwei()。液晶顯示子函數(shù)，在屏幕中央顯示“正在復(fù)位……”fuwei=1。復(fù)位狀態(tài)標(biāo)致位，由該狀態(tài)來(lái)決定外循環(huán)是否執(zhí)行g(shù)oto語(yǔ)句，從而跳到程序開(kāi)頭重新進(jìn)行初始化break。跳出內(nèi)循環(huán)，迫使程序在外循環(huán)中進(jìn)行“fuwei”狀態(tài)位判斷Key4處理子程序：working=0。 工作狀態(tài)標(biāo)志位，由此來(lái)控制循環(huán)的進(jìn)行及部分液晶顯示內(nèi)容displayend()。液晶顯示子函數(shù)，在屏幕中央顯示“謝謝使用”break。 跳出內(nèi)循環(huán)，在此執(zhí)行外循環(huán) 說(shuō)明按鍵需要的時(shí)間五、系統(tǒng)整體功能和操作過(guò)程說(shuō)明整體功能說(shuō)明主要功能由按鍵實(shí)現(xiàn)，已在上一部分中進(jìn)行了說(shuō)明。系統(tǒng)程序采取標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)，在main函數(shù)中實(shí)現(xiàn)對(duì)各個(gè)子函數(shù)的調(diào)用。在定時(shí)器和PLD初始化后，隨著計(jì)時(shí)的開(kāi)始將直接由計(jì)數(shù)器和PLD進(jìn)行測(cè)頻，1秒時(shí)間間隔到，則測(cè)頻結(jié)束，程序自動(dòng)算出頻率之后保存在定義好的變量中，供顯示頻率的函數(shù)調(diào)用。也就是說(shuō)當(dāng)進(jìn)入按鍵功能選擇時(shí)測(cè)頻過(guò)程已經(jīng)完成。Key0、KeyKey2只是調(diào)用函數(shù)顯示不同的內(nèi)容而已。Key3按下后程序由break語(yǔ)句跳出按鍵掃描程序而重新進(jìn)行定時(shí)器和PLD初始化，即重新開(kāi)始頻率測(cè)量。Key4按下后將由goto語(yǔ)句直接跳到main函數(shù)剛進(jìn)去的地方，完全從頭重新執(zhí)行程序。程序段先進(jìn)行變量定義，然后是液晶顯示數(shù)據(jù)段，接下來(lái)是各種函數(shù)以及函數(shù)的相互組合調(diào)用，最后進(jìn)入main函數(shù)實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的邏輯功能 系統(tǒng)整體運(yùn)行邏輯框圖如下：開(kāi)始 液晶顯示初始化清屏顯示標(biāo)題，清屏顯示初始化面頻率 脈寬等精度法測(cè)頻初始化PLD；初始化定時(shí)器計(jì)數(shù)器開(kāi)始測(cè)量 T1定時(shí)T0計(jì)數(shù)直接計(jì)數(shù)法測(cè)頻按鍵掃描顯示頻率Key0? Y N放大字符Key1? Y N顯示脈寬Key2? Y NKey3? Y NKey4? N fuwei=1 Yfuwei=1 ? Y N清屏、初始化面 圖51 系統(tǒng)整體運(yùn)行邏輯框圖系統(tǒng)操作過(guò)程說(shuō)明 上電之后液晶屏刷新一次，然后顯示初始化面，保持3秒后，屏幕中央顯示“請(qǐng)按鍵……”提示，表示系統(tǒng)初始化、測(cè)頻已完成，程序已進(jìn)入按鍵掃描函數(shù)，此時(shí)按鍵有效。注意按鍵有防抖動(dòng)功能，故按鍵不能太快，當(dāng)按鍵后看到有清屏現(xiàn)象時(shí)表示按鍵有效。Key0、KeyKey2各鍵按下時(shí)，屏幕第一行均有滾動(dòng)顯示的“working”狀態(tài)提示。信號(hào)測(cè)量范圍20Hz9999Hz，當(dāng)算出頻率大于此范圍時(shí)，Key0、Key1按下均會(huì)顯示“超出范圍”提示，當(dāng)小于此范圍時(shí)，Key0、Key1按下均會(huì)顯示“NO SIGNAL!”，頻幕顯示“正在復(fù)位”提示，然后系統(tǒng)從頭開(kāi)始。Key4按下時(shí)，頻幕顯示“謝謝使用”提示，然后系統(tǒng)重新初始化。具體流程見(jiàn)圖51 系統(tǒng)整體運(yùn)行邏輯框圖六、電路圖和PLD圖七、實(shí)驗(yàn)調(diào)試、誤差分析、參數(shù)確定系統(tǒng)調(diào)試方案的具體設(shè)計(jì)是分成三個(gè)模塊的，故調(diào)試也是分成三個(gè)獨(dú)立模塊，這樣的好處是，每次調(diào)試的時(shí)候程序都比較短，沒(méi)有很復(fù)雜的邏輯在里面容易調(diào)試通過(guò)和查處錯(cuò)誤。調(diào)試順序：頻率測(cè)試模塊、液晶顯示模塊、功能鍵模塊，最后進(jìn)行系統(tǒng)整體功能完整調(diào)試。（1）頻率測(cè)試模塊：直接計(jì)數(shù)測(cè)頻的調(diào)試：程序用printf語(yǔ)句作為輸出，直接將方波信號(hào)接到T0引腳上，程序?yàn)檠h(huán)測(cè)試，進(jìn)入debug狀態(tài)后，調(diào)節(jié)信號(hào)發(fā)生器的輸出頻率，觀察不斷刷新的窗口顯示，通過(guò)輸入輸出對(duì)比，檢查頻率測(cè)量的正常與否。 等精度測(cè)頻調(diào)試：由于電路板發(fā)下的時(shí)間較遲，故該模塊的調(diào)試可在學(xué)習(xí)機(jī)上完成。（2） 液晶顯示模塊調(diào)試： 該模塊是在電路板焊好后子環(huán)節(jié)在自己的電路板上調(diào)試的，因?yàn)榻泳€較多（20個(gè)引腳）在學(xué)習(xí)機(jī)上調(diào)試不太方便。在電路板上調(diào)試，不僅不用接線，還可以檢查自己電路板的焊接是否存在問(wèn)題。液晶顯示模塊原理比較陌生和難以理解，故可顯示最簡(jiǎn)單的字符來(lái)檢查整個(gè)模塊的控制以及自己的程序設(shè)計(jì)是否有問(wèn)題。等液晶顯示模塊可以正常顯示了，再添加內(nèi)容，比如漢字顯示，字符大小調(diào)整、顯示位置的調(diào)整等進(jìn)行調(diào)試驗(yàn)證，以完善程序和加深理解、整個(gè)模塊的調(diào)試還包括對(duì)自摸提取軟件的熟悉使用。（3）功能鍵模塊調(diào)試： 該模塊的調(diào)試有兩個(gè)作用：按鍵功能的程序?qū)崿F(xiàn)、通過(guò)功能鍵將前兩個(gè)程序模塊連接在一起。按鍵功能調(diào)試時(shí)不需要有太復(fù)雜的子函數(shù)，可簡(jiǎn)單的添加不同的printf語(yǔ)句。等上述調(diào)試完成后，開(kāi)始逐個(gè)添加功能鍵子程序進(jìn)行調(diào)試。然后對(duì)信號(hào)經(jīng)過(guò)PLD傳輸?shù)絾纹瑱C(jī)的接口電路進(jìn)行調(diào)試。最后整機(jī)進(jìn)行調(diào)試，基本功能實(shí)現(xiàn)后可逐步修改顯示及按鍵是整個(gè)系統(tǒng)功能完善，顯示合理美觀。誤差分析（1）方案一的誤差分析在測(cè)量中，誤差分析計(jì)算是不可少的。理論上講不管對(duì)什么物理量的測(cè)量，不管用什么樣的測(cè)量方法，只要進(jìn)行測(cè)量，就可能存在誤差。誤差分析的目的就是要找出引起誤差的主要愿意，從而有針對(duì)地采取有效措施，減小測(cè)量誤差，提高測(cè)量的精確度。在實(shí)際調(diào)試過(guò)程中，方案一測(cè)的頻率總是誤差很大，經(jīng)過(guò)檢查，將單片機(jī)晶振當(dāng)作12MHz會(huì)產(chǎn)生時(shí)間閘門(mén)的擴(kuò)大，從而導(dǎo)致測(cè)頻數(shù)據(jù)變大。，從而TH1=(6553610000*)/256=(655369216)/256。TH0=(655369216)%256。經(jīng)調(diào)整后誤差明顯下降，但還是存在穩(wěn)定的接近1%的誤差。方案一的固有誤差分析如下：方案一的誤差由計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)脈沖相對(duì)誤差和標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間相對(duì)誤差兩部分組成。因此，對(duì)這兩種相對(duì)誤差可以分別加以討論，然后相加得到總的頻率測(cè)量相對(duì)誤差。在測(cè)頻時(shí)，主門(mén)的開(kāi)啟時(shí)間與計(jì)數(shù)脈沖之間的時(shí)間關(guān)系是不相關(guān)的，即它們?cè)跁r(shí)間軸上的相對(duì)位置是隨機(jī)的。這樣，即使是在相同的主門(mén)開(kāi)啟時(shí)間T（先假定標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間相對(duì)誤差為零）內(nèi)，計(jì)數(shù)器所計(jì)得的數(shù)卻不一定相同。第一種情況進(jìn)入8個(gè)脈沖，而第二種情況卻只進(jìn)入7個(gè)脈沖7個(gè)脈沖，即引起可能多一個(gè)或少一個(gè)的誤差，這是頻率量化時(shí)帶來(lái)的誤差，故稱量化誤差。圖14 誤差示意圖（標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間誤差）如果閘門(mén)時(shí)間不準(zhǔn)，造成主門(mén)啟閉時(shí)間或長(zhǎng)或短，顯然要產(chǎn)生測(cè)頻誤差。閘門(mén)信號(hào)是由晶振信號(hào)所得。設(shè)晶振頻率為（周期為）分頻系數(shù)為m，所以有由誤差合成定理對(duì)上式微分得： 即為：閘門(mén)時(shí)間的相對(duì)誤差在數(shù)值上等于晶振頻率的相對(duì)誤差。通常對(duì)標(biāo)準(zhǔn)頻率準(zhǔn)確度的要求是根據(jù)所要求的測(cè)頻準(zhǔn)確度提出來(lái)的。方案一中的晶振頻率為單片機(jī)的晶振頻率。綜上所述計(jì)數(shù)器直接測(cè)頻的誤差主要有兩項(xiàng)，即誤差和標(biāo)準(zhǔn)頻率誤差。一般總誤差可采用分項(xiàng)誤差絕對(duì)值合成，即由此式可知，在一定時(shí)，閘門(mén)時(shí)間T選得越長(zhǎng)，測(cè)量準(zhǔn)確度越高。而當(dāng)T選定后，越小，標(biāo)準(zhǔn)頻率誤差將對(duì)測(cè)量結(jié)果產(chǎn)生影響，并以為極限。測(cè)量低頻時(shí)，由于誤差產(chǎn)生的測(cè)頻誤差大得驚人。例如，時(shí)，則由誤差引起的測(cè)頻誤差可達(dá)10%，所以低頻時(shí)不宜采用直接測(cè)頻方法。 另一方面，雖然閘門(mén)時(shí)間T越長(zhǎng)，則測(cè)量準(zhǔn)確度越高，但事實(shí)上為了保證測(cè)頻的實(shí)時(shí)性，我們不可能將閘門(mén)時(shí)間取得太長(zhǎng)，所以一般通過(guò)閘門(mén)時(shí)間來(lái)調(diào)整測(cè)頻精度范圍不大。(2)方案二的誤差分析：設(shè)在一次預(yù)置門(mén)時(shí)間T中對(duì)被測(cè)信號(hào)計(jì)數(shù)值為,對(duì)標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)的計(jì)數(shù)值為則下式成立：推得： 相對(duì)誤差公式為： 從誤差公式中可以看出，其測(cè)量頻率精度和與標(biāo)準(zhǔn)頻率精確度有關(guān)，而與被測(cè)頻率無(wú)關(guān)。顯然，決定于預(yù)置門(mén)時(shí)間和標(biāo)準(zhǔn)頻率信號(hào)的頻率，其關(guān)系如下如果采用頻率為50MHz的晶體振蕩器，忽略標(biāo)準(zhǔn)高頻的誤差，則有：若預(yù)置門(mén)時(shí)間為T(mén)=，則：==5000000， 可見(jiàn)，在整個(gè)測(cè)量范圍內(nèi)，要達(dá)到題目所要求的精度是完全可行的。系統(tǒng)參數(shù)確定（1）測(cè)頻范圍：2Hz60KHz（2）測(cè)頻精度：（3）測(cè)頻數(shù)據(jù)表：八、實(shí)驗(yàn)小結(jié)(問(wèn)題處理、包括展望與不足與感想) 實(shí)驗(yàn)遇到的問(wèn)題及處理（1）剛開(kāi)始的時(shí)候，只是在編程序然后編譯通過(guò)就行，忽略了調(diào)試，到后面開(kāi)始調(diào)試的時(shí)候才發(fā)現(xiàn)程序根本運(yùn)行不下去，最讓人難受的是再三檢查感覺(jué)邏輯沒(méi)問(wèn)題，可結(jié)果不出來(lái)。調(diào)試程序花的時(shí)間都差不多比編第一個(gè)測(cè)頻程序的時(shí)間長(zhǎng)，最后沒(méi)辦法只能從頭重寫(xiě)，一步步的在實(shí)驗(yàn)室編譯調(diào)試。盡管老師當(dāng)時(shí)強(qiáng)調(diào)了程序不要一次編寫(xiě)太長(zhǎng)，但最開(kāi)始的時(shí)候還是沒(méi)注意到這個(gè)問(wèn)題，直到自己遇到了才會(huì)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的嚴(yán)重性。（2）參考文獻(xiàn)[1] 王建校 楊建國(guó) 寧改娣 危建國(guó) 51系列單片機(jī)及C51程序設(shè)計(jì) 北京：科學(xué)出版社 [2]王建校 張虹 金印彬 電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)踐實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū) 西安交通大學(xué)電氣工程學(xué)院電工電子教學(xué)實(shí)驗(yàn)中心附：源程序includeinclude include include //內(nèi)部函數(shù)（_nop_）include//絕對(duì)尋址（xbyte）define lcd XBYTE[0xFEFF]//lcd指令寄存器define lcddat XBYTE[0xFFFF]//lcd數(shù)據(jù)寄存器define maxdat0 XBYTE[0x1FFF]//ns07define maxdat1 XBYTE[0x3FFF]//ns815define maxdat2 XBYTE[0x5FF]// ns1623define maxdat3 XBYTE[0x7FFF]//ns 2431define maxdat4 XBYTE[0x9FFF]//nx 07define maxdat5 XBYTE[0xBFFF]//nx 815bit fuwei。//LCD顯示口sbit cs1=P1^5。 sbit cs2=P1^5。 //lowsbit RW=P1^6。sbit cr=P1^7。sbit gate=P3^3。//按鍵查詢口sbit key0=P1^0。sbit key1=P1^1。sbit key2=P1^2。sbit key3=P1^3。sbit key4=P1^4。unsigned char working。unsigned int timecount=0。unsigned int count_1s=1。unsigned int ws。unsigned char nsdat0,nsdat1,nsdat2,nsdat3,nxdat0,nxdat1。unsigned long nx,ns,fx,pxwide,T。 /*~~~~~~~~~~~~~~~~ 數(shù)據(jù)段~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~*/unsigned char code number0[]={/* 源文件 / 文字 : 0 寬高（像素）: 816 字模格式/大小 : 單色點(diǎn)陣液晶字模，縱向取模，字節(jié)倒序/16字節(jié) 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換日期 : 200851 上午 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