高精度風(fēng)速測試高精度風(fēng)速儀設(shè)計畢業(yè)論文-文庫吧資料
2025-07-03 20:54本頁面
【正文】 1——允許該口中斷）D7 D6：定時/計數(shù)器命令（工作控制）：00——不影響定時計數(shù)器工作01——如果定時/計數(shù)器已工作，則停止它的工作 如果定時/計數(shù)器未工作，則不影響它10——在定時/計數(shù)器溢出（TC）時，則停止它的工作11——連續(xù)方式：當(dāng)計數(shù)器被賦予初值后，立即啟動定時/計數(shù)器 當(dāng)它正在工作時，則在TC后立即啟動，并按新的方式和新的時間常數(shù)工作 8155芯片的使用(1) 作片外256B RAM用 低8位地址范圍為：00H~FFH(2) 作擴(kuò)展I/O口用： PA口、PB 口、PC 口，注意：工作方式、地址(3) 作定時器擴(kuò)展用： 一般先寫計數(shù)常數(shù)，再寫命令字。I/O口（即片內(nèi)寄存器）地址 CE=0、IO/M=1，低3位選擇寄存器I/O部分寄存器地址及功能表如下所示：表5 I/O部分寄存器地址及功能表地址引出腳 功能000 內(nèi)部 指令寄存器（僅寫） 000 內(nèi)部 狀態(tài)寄存器（僅讀） （續(xù)表5）001 PA0~PA7 通用I/O接口010 PB0~PB7 通用I/O接口011 PC0~PC5 通用I/O接口或控制聯(lián)絡(luò)線100 內(nèi)部 定時/計數(shù)器低8位寄存器101 內(nèi)部 定時/計數(shù)器高6位寄存器 以及定時/計數(shù)器輸出波形工作方式字256B RAM的地址CE=0、IO/M=0（由高8位地址控制）；低8位地址選擇RAM的256個存儲單元 8155的寄存器8155的寄存器有6個，分別是：命令寄存器：地址：*****000B狀態(tài)寄存器：地址：*****000BPA寄存器：是PA口引腳PA0~PA7的映射 地址：*****001BPB寄存器：是PB口引腳PB0~PB7的映射 地址：*****010BPC寄存器：是PC口引腳PC0~PC7的映射 地址：*****011B定時器/計數(shù)器寄存器：是一14位計數(shù)器，對應(yīng)有兩個寄存器，最高兩位設(shè)定輸出波形。 8155的結(jié)構(gòu)與引腳 結(jié)構(gòu)圖如下所示：圖13 8155結(jié)構(gòu)與引腳圖 8155的RAM和I/O口地址其地址按片外RAM統(tǒng)一編址（16位）。2個8位、1個6位的I/O口和1個14位的“減1”計數(shù)器。8051與8155接口時，其地址、數(shù)據(jù)、命令狀態(tài)信息都通過AD0~AD7地址、數(shù)據(jù)總線進(jìn)行傳送，CE 為片選信號，低電平有效。表4 8031外部存儲器特點表8031的存儲器特點及數(shù)據(jù)操作 容量 地 址尋址方式 操作例子 字節(jié)地址 位地址 外部程序存儲器最大64KB0000H~FFFFH無PC間址,DPTR問址MOVC A，A+DPTR外部數(shù)據(jù)存儲器最小64KB0000H~FFFFH無P2Ri間址，DPTR間址MOVX A,R0。 。對于擴(kuò)展的8KB的27128的地址范圍為（14位地址線）如下表：表3 27128的地址范圍表ⅹ00/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/1地址范圍為：0000~3FFFH。，為0有效。EA=0：訪問片外；EA=1：訪問片內(nèi)。上面是不同的存儲器操作在硬件信號方面的區(qū)別，這些反映在符號指令上則是有著完全不同的符號形式和尋址方式.內(nèi)部數(shù)據(jù)RAM的數(shù)據(jù)操作：可進(jìn)行讀寫操作。在本設(shè)計中其外部擴(kuò)展電路如下圖所示圖12 8031的外部擴(kuò)展電路圖當(dāng)803l單片機(jī)同時外接有程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器時，兩者的區(qū)別在于：程序存儲器只有讀操作而無寫操作，且讀操作信號由引腳PSEN直接提供；數(shù)據(jù)存儲器則有讀寫操作，且由引腳信號RD和WR選通讀寫操作。外部數(shù)據(jù)存儲器又稱為外部數(shù)據(jù)RAM，當(dāng)803l片內(nèi)128個字節(jié)的數(shù)據(jù)RAM不能滿足數(shù)量上的要求時，可通過總線端口和其它I／O端口擴(kuò)展外部數(shù)據(jù)RAM(擴(kuò)展方法見相關(guān)章節(jié))，其最大容量可達(dá)64K字節(jié)。讀時為高電平。為編程脈沖輸入端。為輸出允許信號。為輸入信號。190。13位地址信號輸入線，說明芯片的容量為8K＝213個單元。2764的引線：2764是一塊8K8bit的EPROM芯片A12～A0190。作為地址鎖存器使用，可將ALE 反相接CLK 端，CLR接+5V。74LS273 是8D 觸發(fā)器，當(dāng)CLK 端上升沿到來時，將D 端的數(shù)據(jù)鎖存。74LS373是三態(tài)8D觸發(fā)器。由于兩路閘門時間信號是分別產(chǎn)生的，因此兩路速度信號的測量是完全獨立且方法相同，文中不再用篇幅介紹都是以測周法和測頻法作為基礎(chǔ)。另外，系統(tǒng)顯示部分操作比較簡單，在此，只對顯示流程圖作說明， LED采用軟件譯碼器動態(tài)掃描顯示方式。而在測周法計算時，首先要測出閘門時間t，然后被N除，再乘以系數(shù)，為保證計算精度，程序采用浮點運算。程序流程如下圖所示：N入 口N+1 N測周標(biāo)志=1？停定時/計時器保護(hù)N保護(hù)TE TH TL置測周計算標(biāo)志重賦初值啟動定時/計數(shù)器中斷返回Y圖7 外部中斷服務(wù)程序流程圖計算顯示模塊與上兩個不同，它不是在中斷服務(wù)程序中完成的，它是通過不斷的查詢兩個計算標(biāo)志來決定進(jìn)行測頻計算還是測周計算。最多計數(shù)65536個脈沖信號，當(dāng)傳感器信號脈沖的下降沿引起外部中斷時若處于測頻法測量，在外部中斷服務(wù)程序中對軟件計數(shù)單元加1然后返回中斷。因此在程序中有測頻法向測 周法大膽地轉(zhuǎn)換時，需對TE、TH、TL三個單元內(nèi)容作一次變動。定時/計數(shù)器用于“定時”，計算時并不直接運用TE、TH、TL的內(nèi)容。程序流程如圖5。各任務(wù)模塊之間相互獨立，同時或交叉的執(zhí)行各自任務(wù)，三者之間的相互聯(lián)系由三個標(biāo)志位完成，十分有效的利用了CPU的時間，這是軟件設(shè)計的又一關(guān)鍵之處。這樣就保證了相對計數(shù)誤差小于，而且同時實現(xiàn)了由測頻法向測周法的自動轉(zhuǎn)換，這是本儀器軟件設(shè)計的關(guān)鍵之一。 綜上所述，本設(shè)計測頻法與測周法相結(jié)合的方案。將單片機(jī)內(nèi)定時/計數(shù)器T0定位16位定時器，對內(nèi)部機(jī)器周期計數(shù)，即方式控制字為01H。（5）測周法測量：適用于較低頻率的信號。如果單片機(jī)晶振采用12MHz，其機(jī)器周期為1，（下文介紹）。（3）測頻法和測周法的比較：測頻法適用于高頻，測周法適用于低頻，測周法微機(jī)運算所花費的時間較之測頻法要多得多，所以如果對高頻信號采用測周法，會影響系統(tǒng)對被測信號的響應(yīng)速度。若采用多周期平均，相對誤差更小表示為：上兩式可以看出，時標(biāo)信號頻率越高誤差越小，對于8031單片機(jī)，如果采用12MHz晶振則=12MHz。（2）測周法：是以被測信號單個（或N個）周期作為閘門信號，在閘門時間內(nèi)對時標(biāo)脈沖計數(shù)，從而得到被測信號周期T(或N*T)，再求出f=1/T()如下圖所示：圖5 測周法的波形示意圖時標(biāo)信號作為時間基準(zhǔn)，一般由高精度的高頻晶振產(chǎn)生。因此測頻法適用于高頻信號的測量，對于低頻信號，精度低，采樣時間也顯得過長。這就形成一對矛盾：提高精度和瞬時值的取得。如圖4所示：閘門信號被測信號 圖4 測頻法波形示意圖最大相對計數(shù)誤差為：由此可以看出，當(dāng)信號頻率較高時，誤差較小，但當(dāng)信號頻率變低時，誤差就增大。測頻法時充分利用8031單片機(jī)的的兩個定時/計數(shù)器，一個作為定時器，給出
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