【正文】 “ ASM”，它應(yīng)該與工程文件存儲(chǔ)在同一文件夾之內(nèi)。在集成開(kāi)發(fā)環(huán)境中選擇菜單“ File → New...”、單擊對(duì)應(yīng)的工具按鈕或者快捷鍵 Ctrl +N 將打開(kāi)一個(gè)新的文本編輯窗口，完成匯編語(yǔ)言源文件的輸入，并且完成源程序向當(dāng)前工程的添加。分別設(shè)置“ target1”中的“ Target,output,debug”各項(xiàng)，使程序匯編后產(chǎn)生 HEX 文件。 調(diào)試步驟 （ 1）建立工程文件 點(diǎn)擊“ ProjectNew project”菜單，出現(xiàn)一個(gè)對(duì)話框，要求給將要建立的工程起一個(gè)名字，你可以在編緝框中輸入一個(gè)名字 ,點(diǎn)擊“保存”按鈕，出現(xiàn)第二個(gè)對(duì)話框，按要求選擇目標(biāo)器件片。因此在仿真和程序調(diào)試時(shí)，關(guān)心的不再是某些語(yǔ)句執(zhí)行時(shí)單片機(jī)寄存器和存儲(chǔ)器內(nèi)容的改變，而是從工程的角度直接看程序運(yùn)行和電 路工作的過(guò)程和結(jié)果。 Keil 簡(jiǎn)介 Keil 軟件是目前最流行開(kāi)發(fā)系列單片機(jī)的軟件， Keil 提供了包括 C 編譯器、宏匯編、連接器、庫(kù)管理和一個(gè)功能強(qiáng)大的仿真調(diào)試器等在內(nèi)的完整開(kāi)發(fā)方案，通過(guò)一個(gè)集成開(kāi)發(fā)環(huán)境（ uVision）將這些部份組合在一起。 圖 量程檔自動(dòng)轉(zhuǎn)換子程序 桂林航天工業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 17 應(yīng)用軟件簡(jiǎn)介 此設(shè)計(jì)需要在 Keil軟件平臺(tái)上完成程序的調(diào)試 ,在 Proteus軟件平臺(tái)上完成仿真顯示。工作高電平是否加至定時(shí)／計(jì)數(shù)器的輸入腳；當(dāng)判 定高電平加至定時(shí)／計(jì)數(shù)器的輸入腳，運(yùn)行控制位 TR置 1，啟動(dòng)定時(shí)／計(jì)數(shù)器對(duì)單片機(jī)的機(jī)器周期的計(jì)數(shù)，同時(shí)檢測(cè)方波高電平是否結(jié)束；當(dāng)判定高電平結(jié)束時(shí) TR清 0，停止計(jì)數(shù)，然后從計(jì)數(shù)寄存器讀出測(cè)量數(shù)據(jù)。數(shù)碼管顯示子程序流程如圖 。 圖 計(jì)數(shù)器 1中斷服務(wù)子程序 顯示子程序 顯示子程序?qū)⒋娣旁陲@示緩沖區(qū)的頻率或周期值送往數(shù)碼管上顯示出來(lái) ,由于所有 4 位數(shù)碼管的 8 根段選線并聯(lián)在一起由單片機(jī)的 P2口 控制 ,因此 ,在每一瞬間 4位數(shù)碼管會(huì)顯示相同的字符 ,要想每位顯示不同的字符就必須采用掃描方法輪流點(diǎn)亮各位數(shù)碼管 ,即 在每一瞬間只點(diǎn)亮某一位顯示字符 ,在此瞬間 ,段選控制口 P2輸出相應(yīng)字符。測(cè)頻時(shí) ,定時(shí)器 T0工作在定時(shí)方式 ,每次定時(shí) 50ms,則 T0中斷 20次正好為 1秒 ,即 T0用來(lái)產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)秒信號(hào) ,定時(shí)器 T0用作計(jì)數(shù)器 ,對(duì)待測(cè)信號(hào)計(jì)數(shù) ,每 秒鐘的開(kāi)始啟動(dòng) T0 ,每秒鐘的結(jié)束關(guān)閉 T0 ,則定時(shí)器T0之值乘以分頻系數(shù)就為待測(cè)信號(hào)的頻率。 16 位定時(shí)／計(jì)數(shù)器的最高計(jì)數(shù)值為 65535，當(dāng)待測(cè)信號(hào)的頻率較低時(shí)，定時(shí)／計(jì)數(shù)器可以對(duì)被測(cè)信號(hào)直接計(jì)數(shù)，當(dāng)被測(cè)信號(hào)的頻率較高時(shí)，先由硬件十分頻后再有定時(shí)／計(jì)數(shù)器對(duì)被測(cè)信號(hào)計(jì)數(shù)，加大測(cè)量的精度和范圍。判斷該數(shù)的最高位，若該位不為0，滿足測(cè)量數(shù)據(jù)有效位數(shù)的要求，測(cè)量值和量程信息一起送到顯示模塊；若該位為 0，將計(jì)數(shù)閘門(mén)的寬度擴(kuò)大 10 倍，重新對(duì)待測(cè)信號(hào)的計(jì)數(shù)，直到滿足測(cè)量數(shù)據(jù)有效位數(shù)的要求。計(jì)數(shù)閘門(mén)由軟件延時(shí)程序?qū)崿F(xiàn)，從計(jì)數(shù)閘門(mén)的最小值（即測(cè)量頻率的高第四章 系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) 量程）開(kāi)始測(cè)量，計(jì)數(shù)閘門(mén)結(jié)束時(shí) TR 清 0，停止計(jì)數(shù)。定時(shí)／計(jì)數(shù)器的工作首先被設(shè)置為計(jì)數(shù)器方式，即用來(lái)測(cè)量信號(hào)頻率。 頻率計(jì)開(kāi)始工作或者完成一次頻率測(cè)量，系統(tǒng)軟件都進(jìn)行測(cè)量初始化。整個(gè)系統(tǒng)由初始化模塊，信號(hào)頻率測(cè)量模塊和顯示模塊等模塊組成。 圖 顯示模塊電路圖桂林航天工業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 13 第四章 系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) 系 統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)主要采用模塊化設(shè)計(jì)，敘述了各個(gè)模塊的程序流程圖，并介紹了軟件 keil 的使用方法、調(diào)試及仿真。根據(jù)管腳資料，可以判斷使用的是何 種 接口類型 .兩種數(shù)碼管內(nèi)部原理如圖 。頻率、周期、脈寬由獨(dú)立按鍵控制轉(zhuǎn)換。 桂林航天工業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 11 表 74LS151功能表 分頻電路設(shè)計(jì) 根據(jù)以上分析，采用 74LS161 和 74LS151 設(shè)計(jì)分頻電路如圖 所示。 圖 74LS151管腳圖 74LS151 的功能如 下表 所示。 74LS151 有互補(bǔ)輸出端（ Y、 W）， Y輸出原碼， W輸出反碼。 74LS151 芯片介紹 數(shù)據(jù)選擇端（ ABC）按二進(jìn)制譯碼，以從 8個(gè)數(shù)據(jù)（ D0D7）中選取 1個(gè)所需的數(shù)據(jù)。CET。Q2 74LS161 還 有 一 個(gè) 進(jìn) 位 輸 出 端 CO ， 其 邏 輯 關(guān) 系 是 CO= Q0當(dāng) CR=“1”且 LD=“0”時(shí)，在 CP 信號(hào)上升沿作用后， 74LS161 輸出端Q Q Q Q0 的狀態(tài)分別與并行數(shù)據(jù)輸入端 D3， D2， D1， D0 的狀態(tài)一樣，為同步置數(shù)功能。一直到EP=0， ET＝ 1，計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)狀態(tài)結(jié)束。在這個(gè)置數(shù)信號(hào)和時(shí)鐘脈沖上升的共同作用下，各觸發(fā)器的輸出狀態(tài)與預(yù)置的輸入 數(shù)據(jù)相同，這第三章 硬件電路設(shè)計(jì) 就是預(yù)置操作。計(jì)數(shù)過(guò)程中，首先加入一清零信號(hào)RD＝ 0，使各觸發(fā)器的狀態(tài)為 0，即計(jì)數(shù)器清零。表 74LS161的功能表。Q3Q1 74LS161 引腳如圖 所示。這兩種情況使用 74LS151 進(jìn)行通道選擇，由單片機(jī)先簡(jiǎn)單測(cè)得被測(cè)信號(hào)是高頻信號(hào)還是低頻信號(hào)，然后根據(jù)信號(hào)頻率值的高低進(jìn)行通道的相應(yīng)導(dǎo)通，繼而測(cè)得相應(yīng)頻率值。外部輸入在每個(gè)機(jī)器周期被采樣一次，這樣檢測(cè)一次從 1到 0的跳變至少需要 2 個(gè)機(jī)器周期（ 24 個(gè)振蕩周期），所以最大計(jì)數(shù)速率為時(shí)鐘頻率的 1／ 24（使 用 12 MHz時(shí)鐘時(shí)，最大計(jì)數(shù)速率為 500 kHz） ，因此采用 74LS161 進(jìn)行外部十分頻使測(cè)頻范圍達(dá)到 1MHz。在定時(shí)器工作方式下，在被測(cè)時(shí)間間隔內(nèi)，每來(lái)一個(gè)機(jī)器周期，計(jì)數(shù)器自動(dòng)加 1（使用 12 MHz 時(shí)鐘時(shí)，每 1μs 加 1），這樣以機(jī)器周期為基準(zhǔn)可以用來(lái)測(cè)量時(shí)間間隔。 分頻電路分析 本頻率計(jì)的設(shè)計(jì)以 AT89C52單片機(jī)為核心，利用內(nèi)部的定時(shí)／計(jì)數(shù)器完成待測(cè)信號(hào)周期／頻率的測(cè)量。 第三章 硬件電路設(shè)計(jì) 圖 AT89C52引腳圖 分頻設(shè)計(jì)模塊 分頻電路用于擴(kuò)展單片機(jī)頻率測(cè)量范圍，并實(shí)現(xiàn)單片機(jī)頻率和周期測(cè)量使用統(tǒng)一信號(hào)，可使單片機(jī)測(cè)頻更易于實(shí)現(xiàn)，而且也降低了系統(tǒng)的測(cè)頻誤差 。定時(shí) /計(jì)數(shù)器 2 的控制和狀態(tài)位位于 T2CON（參見(jiàn)表 3） T2MOD（參見(jiàn)表 4），寄存器對(duì)（ RCAO2H、 RCAP2L）是定時(shí)器 2在 16位 捕獲方式或 16位自動(dòng)重裝載方式下的捕獲 /自動(dòng)重裝載寄存器。不應(yīng)將數(shù)據(jù)寫(xiě)入未定義的單元，由于這些單元在將來(lái)的產(chǎn)品中可能賦予新的功能，在這種情況下，復(fù)位后這些單元數(shù)值總是“ 0”。并非所有的地址都被 定義，從 80H— FFH 共 128個(gè)字節(jié)只有一部分被定義，還有相當(dāng)一部分沒(méi)有定義。在單芯片上，擁有靈巧的 8 位 CPU 和在系統(tǒng)可編程 Flash，使得 AT89S52在眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用。使用 ATMEL公司高密度非易失性儲(chǔ)存器技術(shù)制造，與工業(yè) 80C51 產(chǎn)品指令和引腳完全兼容。 桂林航天工業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 7 第三章 硬件電路設(shè)計(jì) 根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的要求，頻率計(jì)實(shí)際需要設(shè)計(jì)的硬件系統(tǒng)主要包括以下幾個(gè)部分：主控制器模塊、顯示模塊、分頻模塊，下面將分別給予介紹。如要測(cè)量高頻的信號(hào)還需要加上分頻電路，價(jià)格相對(duì)高了點(diǎn)。方案三的核心是單片機(jī)，使用的元 器件少，原理電路簡(jiǎn)單，調(diào)試簡(jiǎn)單只要改變程序的設(shè)定值則可以實(shí)現(xiàn)不同頻率范圍的測(cè)試能自動(dòng)選擇測(cè)試的量程。若系統(tǒng)要求測(cè)量精度為 1%，那么基準(zhǔn)源的開(kāi)機(jī)穩(wěn)定度和溫度穩(wěn)定度應(yīng)該較高，其綜合性能應(yīng)優(yōu)于 %。 其實(shí)，等精度測(cè)量并非嚴(yán)格意義上的等精度，閘門(mén)信號(hào)在測(cè)量中的開(kāi)啟和關(guān)閉受控于被測(cè)信號(hào)的上升沿或下降沿。其原理框圖如圖 所示： 原理框圖 （ 4）相關(guān)計(jì)數(shù)測(cè)頻法 相關(guān)計(jì)數(shù)測(cè)頻法采用多周期同步測(cè)量原理，測(cè)量輸入信號(hào)的整數(shù)個(gè)周期值而求得頻率的一種測(cè)量方法。原理恰好與直接測(cè)頻法相對(duì)應(yīng)，當(dāng)測(cè) 量的信號(hào)周期越長(zhǎng)，即其頻率越低，測(cè)量的精度就越高，但對(duì)于高頻信號(hào)就不能適用。但是低頻達(dá)不到所要達(dá)到的要求。由于測(cè)量的起始時(shí)刻和結(jié)束時(shí)刻相對(duì)于信號(hào)而言是隨機(jī)的，將會(huì)有一個(gè)脈沖周期的量化誤差，也就是對(duì)于不同的閘門(mén) 時(shí)間會(huì)產(chǎn)生同樣的計(jì)數(shù)值 N0如圖 中閘門(mén) 1 和閘門(mén) 2 時(shí)間長(zhǎng)度不一樣，但是計(jì)數(shù)值相同。由于本次系統(tǒng)設(shè)計(jì)的測(cè)頻范圍很寬（ 10Hz~10KHz）、精度高（測(cè)量誤差 1%），因此精確的控制閘門(mén)的開(kāi)啟和關(guān)閉，追求計(jì)數(shù)器較高的頻率和較大的計(jì)數(shù)容量，保持系統(tǒng)在整個(gè)測(cè)量頻段內(nèi)的測(cè)量精度不變及實(shí)現(xiàn)頻標(biāo)信號(hào)的高穩(wěn)定度和高精確度成為了評(píng)價(jià)系統(tǒng)設(shè)計(jì)優(yōu)劣的關(guān)鍵。 （ 3） 計(jì)數(shù)顯示電路 計(jì)數(shù)顯示電路的作用是對(duì)主門(mén)輸出的脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)，其結(jié)果顯示在數(shù)碼管上。 時(shí)間基準(zhǔn)產(chǎn)生電路的作用是用來(lái)產(chǎn)生計(jì)數(shù)器所使用的標(biāo)準(zhǔn)頻率。 （ 3） 被測(cè)信號(hào)采樣后的量化由電子計(jì)數(shù)器完成，以獲得量化值 N。 已知頻率的測(cè)量表達(dá)式為： f=N/T 從其測(cè)量原理和頻率的數(shù)學(xué)表達(dá)式中不難看出，計(jì)數(shù)器測(cè)頻必須具備以下三個(gè)條件： （ 1） 測(cè)量是一個(gè)比較的過(guò)程，被測(cè)信號(hào)要和基準(zhǔn)信號(hào)作比較，必須有一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的單位時(shí)間。 第二章 系統(tǒng)整體方案設(shè)計(jì) 第二章 系統(tǒng)整體方案設(shè)計(jì) 測(cè)頻的原理 實(shí)現(xiàn)時(shí)間參數(shù)的數(shù)字化測(cè)量的儀器是電子計(jì)數(shù)器。 桂林航天工業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 3 頻率計(jì)設(shè)計(jì)任務(wù)與要求 一、 任務(wù) 目的在于設(shè)計(jì)出一個(gè)高頻寬（ 10Hz~10kHz），低誤差（誤差精度為 1%）的時(shí)間參數(shù)測(cè)量系統(tǒng)。但由于這種芯片的計(jì)數(shù)頻率比較低，遠(yuǎn)不能達(dá)到在一些場(chǎng)合需 要測(cè)量很高的頻率要求，而測(cè)量精度也受到芯片本身的限制。在無(wú)線通訊測(cè)試中，頻率計(jì)既可以被用來(lái)對(duì)無(wú)線通訊基站的主時(shí)鐘進(jìn)行校準(zhǔn)，還可以用來(lái)對(duì)電臺(tái)的跳幀信號(hào)進(jìn)行分析。頻率計(jì)能夠快速的捕捉到晶體振蕩器輸出的頻率變化，用于通過(guò)使用頻率計(jì)能夠迅速的發(fā)現(xiàn)有故障的晶振產(chǎn)品，確保產(chǎn)品質(zhì)量。正是由于頻率計(jì)能夠快速準(zhǔn)確的捕捉到被測(cè)信號(hào)頻率的變化，因此頻率計(jì)擁有非常廣泛的引用范圍。在傳統(tǒng)的電子測(cè)量?jī)x器中，示波器在進(jìn)行頻率測(cè)量是頻率較低，誤差較大。在人們的生活中頻率計(jì)也發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用，比如用數(shù)字頻率計(jì)來(lái)監(jiān)控生產(chǎn)過(guò)程，這樣可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)運(yùn)行中的異常情況，以便給人們爭(zhēng)取時(shí)間處理。 數(shù)字電路制造工業(yè)的進(jìn)步，使得系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員能在更小的空間實(shí)現(xiàn)更多的功能，從而提高系統(tǒng)可靠 性和速度。雖然所有的微波計(jì)數(shù)器都是用來(lái)完成技術(shù)任務(wù)的，但制造廠家都有各自的一套復(fù)雜的計(jì)數(shù)器的設(shè)計(jì)、使得不同型號(hào)的計(jì)數(shù)器性能和價(jià)格會(huì)有所差別，比如說(shuō)一些計(jì)數(shù)器可以測(cè)量脈沖參數(shù)，并提供類似于頻率分析儀的頻幕顯示，對(duì)這些功能具有不同功能不同規(guī)格的眾多儀器。為了能正確地測(cè)量不同類型的信號(hào)，必須了解待測(cè)信號(hào)特 性和各種頻率測(cè)量?jī)x器的性能。 第一章 前言 由于微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，頻率計(jì)都在不斷地進(jìn)步著，靈敏度不斷提高，頻率范圍不斷擴(kuò)大，功能不斷地增加。而對(duì)于中高檔產(chǎn)品，則要求有高分辨率，高精度，搞穩(wěn)定度，高測(cè)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，時(shí)域分析功能等等，或者包含電壓測(cè)量等其他功能。 頻率計(jì)的發(fā)展與應(yīng)用 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。測(cè)量頻率的方法有多種，其中電子計(jì)數(shù)器測(cè)量頻率具有使用方便、測(cè)量迅速，以及便于實(shí)現(xiàn)測(cè)量過(guò)程自動(dòng)等優(yōu)點(diǎn)，是頻率測(cè)量的重要手段之一。在數(shù)字電路中，數(shù)字頻率計(jì)屬于時(shí)序電路，它主要由具有記憶功能的觸發(fā)器構(gòu)成，計(jì)算機(jī)及各種數(shù)字儀表中，都得到了廣泛的應(yīng)用。在進(jìn)行模擬、數(shù)字電路的設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試過(guò)程中，由于其使用十進(jìn)制數(shù)顯示，測(cè)量迅速，精確度高，顯示直觀，經(jīng)常要用到頻率計(jì)。它是一種用十進(jìn)制數(shù)字顯示 被測(cè)信號(hào)頻率的數(shù)字測(cè)量?jī)x器。隨著數(shù)字電子技術(shù)的發(fā)展，頻率測(cè)量成為一項(xiàng)越來(lái)越普遍的工作，測(cè)頻原理和測(cè)頻方法的研究正受到越來(lái)越多的關(guān)注。 關(guān)鍵詞： 頻率計(jì) 單片機(jī) 計(jì)數(shù)器 量程自動(dòng)切換 摘 要 iii ABSTRACT In the field of electronic measuring, frequency measurement is the most accurate, The accuracy is up to 1013 orders of magnitude. Therefore, many physical measure in the production line, such as the temperature, pressure and discharge, liquid and PH value, vibration and move, speed, acceleration, even as various gaseous percentage position etc. all use Sensor to convert into signal frequency, then measure with the digital frequency meter raise the accuracy. This project is mainly formed by signal importation and enlarge an electric circuit and module, frequency division module, the d