【正文】 在模式 0 中，RB8 為保留位沒有被使用。TB8：發(fā)送數(shù)據(jù)位 8，在模式 2 和 3 是要發(fā)送的第 9 位。REM： 為允許接收位，REM 置 1 時(shí)串口允許接收，置 0 時(shí)禁止接收。表中的 fosc 代表振蕩器的頻率，也就是晶振的頻率。51 芯片的串口可以工作在幾個(gè)不同的工作模式下，其工作模式的設(shè)置就是使用 SCON 寄存器。通常在標(biāo)準(zhǔn)的 或 等頭文件中已對(duì)其做了定義，只要用 include 引用就可以了。CPU 在讀 SBUF 時(shí)會(huì)指到接收寄存器，在寫時(shí)會(huì)指到發(fā)送寄存器，而且接收寄存器是雙緩沖寄存器，這樣可以避免接收中斷沒有及時(shí)的被響應(yīng)，數(shù)據(jù)沒有被取走，下一幀數(shù)據(jù)已到來，而造成的數(shù)據(jù)重疊問題。串口通訊：單片機(jī)的結(jié)構(gòu)和特殊寄存器，這是你編寫軟件的關(guān)鍵。此外，AT89C51 設(shè)有穩(wěn)態(tài)邏輯，可以在低到零頻率的條件下靜態(tài)邏輯，支持兩種軟件可選的掉電模式。如采用外部時(shí)鐘源驅(qū)動(dòng)器件，XTAL2 應(yīng)不接。 XTAL2：來自反向振蕩器的輸出。PSEN /VPP：當(dāng) /VPP 保持低電平時(shí)，則在此期間外部程序存儲(chǔ)器（0000HAFFFFH），不管是否有內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài) ALE禁止，置位無效。然而要注意的是：每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，將跳過一個(gè) ALE 脈沖。ALE/ ：當(dāng)訪問外部存儲(chǔ)器時(shí)，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位PROG字節(jié)。復(fù)位后 P0－P3 口均置 1 引腳表現(xiàn)為高電平，程序計(jì)數(shù)器和特殊功能寄存器 SFR 全部清零?；?CPLD 和單片機(jī)的頻率測量計(jì)的設(shè)計(jì)26P3 口也可作為 AT89C51 的一些特殊功能口，如下表所示：口管腳 備選功能 RXD（串行輸入口） TXD（串行輸出口） （外部中斷 0）0INT （外部中斷 1）1 T0（記時(shí)器 0 外部輸入） T1（記時(shí)器 1 外部輸入） （外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通）WR （外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通）DP3 口同時(shí)為閃爍編程和編程校驗(yàn)接收一些控制信號(hào)。P2 口在 FLASH 編程和校驗(yàn)時(shí)接收高八位地址信號(hào)和控制信號(hào)。并因此作為輸入時(shí)，P2 口的管腳被外部拉低，將輸出電流。 P1 口：P1 口是一個(gè)內(nèi)部提供上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口，P1 口緩沖器能接收輸出4TTL 門電流。 P0 口：P0 口為一個(gè) 8 位漏級(jí)開路雙向 I/O 口，每腳可吸收 8TTL 門電流?？删幊檀型ǖ?288 位內(nèi)部 RAM壽命：1000 寫/擦循環(huán)外形及引腳排列如圖 311 所示。單片機(jī)的可擦除只讀存儲(chǔ)器可以反復(fù)擦除 100 次。作為整形電路時(shí)如果要求輸入與輸出同相，則可在集成施密特反相器后再加一級(jí)反相器。 F7 4 K Ω3 9 K Ω1 0 K Ω4 7 K Ω1 0 K Ω1 K Ω1 0 0 181。74F14 施密特觸發(fā)器對(duì)放大器得輸出信號(hào)進(jìn)行整形，使之稱為矩形脈沖。 FC 60 . 1 181?；?CPLD 和單片機(jī)的頻率測量計(jì)的設(shè)計(jì)22176。選用輸出電壓固定為+5V 的三端集成穩(wěn)壓器 7805。由于此脈動(dòng)的直流電壓還含有較大的紋波，必須經(jīng)過濾波電路加以濾除，從而得到平滑的直流電壓。C~70176。每一個(gè)時(shí)鐘信號(hào)的上升沿加到CLK 端時(shí)，移位寄存器移一位，8 個(gè)時(shí)鐘脈沖過后，8 位二進(jìn)制數(shù)全部移入 74LS164 中。V c c圖 36 顯示電路 Display circuitAT89C51 單片機(jī)串行口方式 0 為移位寄存器方式，外接 8 片 74LS164 作為 8 位 LED 顯示器的靜態(tài)顯示接口，把 AT89C51 的 RXD 作為數(shù)據(jù)輸出線，TXD 作為移位時(shí)鐘脈沖。所謂靜態(tài)顯示，就是每一個(gè)顯示器都要占用單獨(dú)的具有鎖存功能的 I/O 接口用于筆劃段字形代碼。AT89C51 的 P3. 0 口為數(shù)據(jù)輸出線，數(shù)據(jù)經(jīng) 8 片串入并出74LS164 以串行方式送入 LED(數(shù)據(jù)從最右端串行移入)，每片 74LS164 驅(qū)動(dòng)一只LED。74LS165 的 4 個(gè) I/O 口通過 3K 的電阻接高電平，當(dāng)掃描到某一位為低電平時(shí)表示有按鍵按下。4 個(gè)按鍵通過一片并入串出的 74LS165 接入單片機(jī)，單片機(jī)的 P3. 0 口為串行數(shù)據(jù)輸入線，P3. 1 口提供 741LS165 移位所需的時(shí)鐘信號(hào)，P3. 2 口控制 74LS165 的并行置入和串行移位信號(hào)線。 　　74LS165 引腳定義 ： 圖 32 74LS165 引腳定義圖 Pins definition figure of 74LS165圖 33 74LS165 引腳封裝圖 Pins encapsulation figure of 74LS16574LS165 邏輯表 ：基于 CPLD 和單片機(jī)的頻率測量計(jì)的設(shè)計(jì)18圖34 74LS165 邏輯真值表 Logic Truth Table of 74LS165 鍵盤電路圖35為按鍵接口電路，因?yàn)榘存I數(shù)量較少，所以采用獨(dú)立式按鍵結(jié)構(gòu)。 　　CLOCK INHIBIT：時(shí)鐘禁止端。80C51 單片機(jī)內(nèi)部的串行口在方式 0 工作狀態(tài)下,使用移位寄存器芯片可以擴(kuò)展一個(gè)或多個(gè) 8 位并行 I/O 口?；?CPLD 和單片機(jī)的頻率測量計(jì)的設(shè)計(jì)16圖31 系統(tǒng)原理框圖 schematic block diagram of systerm其核心部分為單片機(jī)和可編程芯片CPLD。被測信號(hào)整形電路主要對(duì)被測信號(hào)進(jìn)行限幅、放大、再經(jīng)施密特觸發(fā)器整形后送入CPLD。較好的利用了CPLD的高精度、高速等方面的有點(diǎn)。CPLD的標(biāo)準(zhǔn)測試頻率為40MHZ。系統(tǒng)組成原理框圖如圖25所示。采用高集成度、高精度的CPLD為實(shí)現(xiàn)高速、高精度的測頻提供了保證。16位二進(jìn)制的最大計(jì)數(shù)值為2 1=65535,不能滿足精確測16量的要求，雖然可以通過軟件技術(shù)的方法來提高分辨率，但是AT89C51內(nèi)置計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)速率受500KHZ(24MHZ)的限制，所以意義不大。低電平時(shí)閘門關(guān)閉。 基于單片機(jī)的方案采用單片機(jī)AT89C51作為系統(tǒng)控制核心單元，輔以適當(dāng)?shù)能?、硬件資源完成以單片機(jī)為核心的等精度頻率計(jì)的軟硬件設(shè)計(jì)及系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。(3)標(biāo)準(zhǔn)頻率誤差為△Fs/Fs，由于晶體的穩(wěn)定度很高，標(biāo)準(zhǔn)頻率誤差可以進(jìn)行校準(zhǔn)。設(shè)在一次門控時(shí)間Tpr中對(duì)被測信號(hào)計(jì)數(shù)值為Nx。標(biāo)準(zhǔn)頻率信號(hào)從 COUNT1 的時(shí)鐘輸入端 CLK 輸入，其頻率為 Fs；經(jīng)整形后的被測信號(hào)從 COUNT2 的時(shí)鐘輸入端 CLK 輸入，設(shè)其實(shí)際頻率為 Fxe，測量頻率為Fx。周期測量法原理圖如圖 22 所示。T=NTr/M計(jì)數(shù)值 N 和被測信號(hào)的周期成正比，N 反映了 M 個(gè)信號(hào)周期的平均值。閘門開啟時(shí)，計(jì)數(shù)器開始計(jì)數(shù)，閘門關(guān)閉，停止計(jì)數(shù)。1一個(gè)字的誤差。頻率測量的精度和效能常常決定里這次測量儀表或控制系統(tǒng)的性能。CPLD強(qiáng)大的邏輯功能使其更適用來設(shè)計(jì)復(fù)雜的組合邏輯電路和控制系統(tǒng)（如DMA控制和存儲(chǔ)器控制）。從規(guī)模上看CLB只是一個(gè)邏輯單元，當(dāng)輸入端不夠用時(shí)，通常需要吧CLB進(jìn)行串行級(jí)連擴(kuò)展。 FPGA和CPLD的選擇CPLD和FPGA再邏輯功能塊和內(nèi)部互連方面存在區(qū)別，兩種器件各有優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，適用于不同得場合。事實(shí)上FPGA已經(jīng)稱為一類標(biāo)準(zhǔn)器件，并且已經(jīng)和CPLD一起成為目前最常用得可編程邏輯器件。采用CPLD可編程器件，可利用計(jì)算機(jī)軟件的方式對(duì)目標(biāo)器件進(jìn)行設(shè)計(jì)，而以硬件的形式實(shí)現(xiàn)既定的系統(tǒng)功能。然后利用EDA工具的邏輯綜合功能，把功能描述轉(zhuǎn)換為某一具體目標(biāo)芯片的網(wǎng)表文件，經(jīng)編程器下載到可編程目標(biāo)芯片中（如FPGA芯片），使該芯片能實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)要求的功能。 CPLD/FPGA 設(shè)計(jì)意義 EDAEDA（電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化）技術(shù)以計(jì)算機(jī)為工具，在EDA軟件平臺(tái)上，對(duì)以超高速硬件描述語言（VHDL）為系統(tǒng)邏輯描述手段完成的設(shè)計(jì)文件，自動(dòng)的完成邏輯編譯、邏輯化簡、邏輯綜合及優(yōu)化、邏輯仿真，直至對(duì)特定目標(biāo)芯片的適配編譯、邏輯映射和編程下載等工作。CPLD芯片采用流行的VHDL語言編程，并在MAX+plusII設(shè)計(jì)平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)了全部編程設(shè)計(jì)，單片機(jī)采用底層匯編語言編程，可以精確地控制測頻計(jì)數(shù)閘門的開啟和關(guān)閉，從而進(jìn)一步提高了測量精度。以89C51單片機(jī)為控制器件的頻率測量方法，并用匯編語言進(jìn)行設(shè)計(jì)，采用單片機(jī)智能控制，結(jié)合外圍電子電路，得以高低頻率的精度測量。一般的數(shù)字頻率計(jì)本身無計(jì)算能力因而難以使用測周發(fā)，而用89c51單片機(jī)構(gòu)成的頻率計(jì)卻很容易做到這一點(diǎn)。我們研制的頻率計(jì)以89c51單片機(jī)為核心，具有性能優(yōu)良，精度高，可靠性好等特點(diǎn)。傳統(tǒng)的頻率計(jì)通采用組合電路和時(shí)序電路等大量的硬件電路構(gòu)成，產(chǎn)品不但體積較大，運(yùn)行速度慢，而且測量低頻信號(hào)時(shí)不宜直接使用。CPLD是一類新興的高密度大規(guī)模可編程邏輯器件，它具有門陣列的高密度和PLD器件的靈活性和易用性，目前已成為一類主要的可編程器件。同時(shí)隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，用戶對(duì)電子計(jì)數(shù)器也提出了新的要求。單片微型計(jì)算機(jī)技術(shù)迅速發(fā)展，由單片機(jī)技術(shù)開發(fā)的計(jì)數(shù)設(shè)備和產(chǎn)品廣泛應(yīng)用到各個(gè)領(lǐng)域，單片機(jī)技術(shù)產(chǎn)品和設(shè)備促進(jìn)了生產(chǎn)技術(shù)水平的提高。單片機(jī)是單芯片形態(tài)作為嵌入式應(yīng)用得計(jì)算機(jī)，它有唯一的、專門為嵌入式應(yīng)用而設(shè)計(jì)的體系結(jié)構(gòu)和指令系統(tǒng)，加上它的芯片級(jí)體積的優(yōu)點(diǎn)和現(xiàn)場環(huán)境下可高速可靠地運(yùn)行的特點(diǎn)，因此單片機(jī)又稱為嵌入式微控制器（Embedded micro controller）。因此單片機(jī)早期的含義為單片微型計(jì)算機(jī)（Single chip microputer），直接譯為單片機(jī)，并一直沿用至今。 單片機(jī)概論單片機(jī)是一個(gè)單芯片形態(tài)、面向控制對(duì)象的嵌入式應(yīng)用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。一般把EDA技術(shù)的發(fā)展分為CAD、CAE、和EDA三個(gè)階段?，F(xiàn)代電子設(shè)計(jì)技術(shù)的核心是EDA(Electronic Design Automation)技術(shù)。從計(jì)算機(jī)到手機(jī)，從數(shù)字電話到數(shù)字電視，從家用電器到軍用設(shè)備，從工業(yè)自動(dòng)化到航天技術(shù)，都盡可能采用了數(shù)字電子技術(shù)。畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）3 EDA技術(shù)的發(fā)展及其應(yīng)用21世紀(jì)人類將全面進(jìn)入信息化社會(huì)對(duì)微電子信息技術(shù)和微電子VLSI基礎(chǔ)技術(shù)將不斷提出更高的發(fā)展要求，微電子技術(shù)仍將繼續(xù)是21世紀(jì)若干年代中最為重要的和最有活力的高科技領(lǐng)域之一。同時(shí)隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，用戶對(duì)電子計(jì)數(shù)器也提出了新的要求。 技術(shù)背景及發(fā)展趨勢當(dāng)今，單片微型計(jì)算機(jī)技術(shù)迅速發(fā)展，由單片機(jī)技術(shù)開發(fā)的計(jì)數(shù)設(shè)備和產(chǎn)品廣泛應(yīng)用到各個(gè)領(lǐng)域，單片機(jī)技術(shù)產(chǎn)品和設(shè)備促進(jìn)了生產(chǎn)技術(shù)水平的提高。在機(jī)動(dòng)車的防撞雷達(dá)和低功率通訊中繼站就需要這種性能的頻率計(jì)來測量。如果需要測量的幾個(gè)信號(hào)的頻率值相差很大，可以使用可調(diào)帶通濾波器或高通、低通濾波器依次測量每一個(gè)信號(hào)的頻率。在選擇測量儀器之前必須了解待測信號(hào)的所有特性， 附非肯定待測信號(hào)是純凈（無噪聲干擾）、平穩(wěn)、單一頻率成分，否則應(yīng)該在制訂測試方案前用頻譜分析儀先觀測待測信號(hào)中的干擾信號(hào)及噪聲電平，然后看計(jì)數(shù)器的性能是否能允許這些干擾并仍能成功地完成頻率的測量。當(dāng)然，儀器的固有準(zhǔn)確度取決于制造的精度以及校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室對(duì)時(shí)基振蕩器的校正；準(zhǔn)確度主要取決于晶振的熱穩(wěn)定性，而與老化關(guān)系不大。大多數(shù)儀器使用的10mHZ參考振蕩器具有107或 108的頻率準(zhǔn)確度和穩(wěn)定度。準(zhǔn)確度指標(biāo)表明儀器的讀數(shù)接近實(shí)際信號(hào)頻率的程度；而分辨率指標(biāo)表明多么小的頻率變化可能在儀器上顯示出來。例如，微波計(jì)數(shù)器說明書給出在20gHZ時(shí)靈敏度為25dbm，那么完全可以成功地用來測量該頻率點(diǎn)上30dbm的信號(hào)。為了能正確地測量不同類型的信號(hào)，必須了解待測信號(hào)特性和各種頻率測量儀器的性能。對(duì)于低檔產(chǎn)品要求使用操作方便，量程（足夠）寬，可靠性高，價(jià)格低。早期，設(shè)計(jì)師們追求的目標(biāo)主要是擴(kuò)展測量范圍，再加上提高測量精度、穩(wěn)定度等，這些也是人們衡量電子計(jì)算器的技術(shù)水平，決定電子計(jì)數(shù)器價(jià)格高低的主要依據(jù)。目前這些基本技術(shù)日臻完善，成熟。而對(duì)于中高檔產(chǎn)品， 則要求有高分辨率，高精度，高穩(wěn)定度，高測量速率；除通常通用計(jì)數(shù)器所具有的功能外，還要有數(shù)據(jù)處理功能，統(tǒng)計(jì)分析功能，時(shí)域分析功能等等，或者包含電壓測量等其他功能。微波計(jì)數(shù)器一般使用類型頻譜分析儀的分頻或混頻電路，另外還包含多個(gè)時(shí)間基準(zhǔn)、合成器、中頻放大器等。當(dāng)然，如果計(jì)數(shù)器的額定最高頻率為18gHZ，那么由于計(jì)數(shù)器電路不能工作在18gHZ以上，你甚至不能用它測量在20gHZ上0dbm的信號(hào)。假如需要在15gHZ有1HZ的分辨率，儀器必須至少顯示11位數(shù)。高分辨率比高精度更容易實(shí)現(xiàn)，因?yàn)樵黾语@示位數(shù)比制造更穩(wěn)定的振蕩參考源要容易的多。通過使用銫束頻率標(biāo)準(zhǔn)或gps信號(hào)作為一個(gè)參考頻率源送入整個(gè)系統(tǒng)的所有儀器，可最大限度地提高頻率測量準(zhǔn)確度，這樣在測量儀器中就不需要有精確的時(shí)基而可以達(dá)到1012到1014的頻率測量準(zhǔn)確度，也就是說，可以達(dá)到比儀器最高分辨率高得多的頻率測量準(zhǔn)確度。例如：當(dāng)前出現(xiàn)的干擾信號(hào)比被測信號(hào)至少大6db時(shí)，計(jì)數(shù)器測得的是這個(gè)干擾信號(hào)，這就導(dǎo)致了錯(cuò)誤的測量結(jié)果。這樣可以避免一直占用頻譜分析儀，因?yàn)轭l譜儀的價(jià)格可能是那些附件價(jià)格的10～20 倍。還有些計(jì)數(shù)器可以測量信號(hào)電平、周期、脈寬和脈沖頻率，選擇這樣的計(jì)數(shù)器可以使測試方案中使用的測試儀器更少。企業(yè)迫切需要大量熟練掌握單片機(jī)技術(shù)并能開發(fā)、應(yīng)用和維護(hù)管理這些智能化產(chǎn)品的高級(jí)工程技術(shù)人才。對(duì)于低檔產(chǎn)品要求使用操作方便，量程（足夠）寬，可靠性高，價(jià)格低。而集成電路(IC)技術(shù)在微電子領(lǐng)域占有重要的地位。微電子技術(shù)