【正文】 　01方式1為16位的定時/計數(shù)器　　　　10方式2為常數(shù)自動重裝入的8位定時/計數(shù)器　　　11方式3T0在該方式時成為兩個8位定時/計數(shù)器，T1在該方式時停止計數(shù)C/T=0為定時器方式。定時/計數(shù)器方式控制寄存器TMODD7D6D5D4D3D2D1D0GATEC/TM1M0GATEC/TM1M0TMOD的低四位為T0的方式字，高四位為T1的方式字。初始化中因用到了定時器/計數(shù)器，下面介紹一下其功能。若經(jīng)過初步測量的頻率小于10Hz，則進入測周法測頻中，先測周初始化，開中斷，測頻率，在顯示。若經(jīng)過初測的頻率大于10Hz且小于500Hz,則進入測頻和多周期輪流顯示。若經(jīng)過初步測量的頻率大于500HZ，則直接對初測的頻率進行顯示。之所以定50ms,而不是直接定時1s,是因為對于晶振為12MHz，16位的定時/計數(shù)方式。所以不論多大的頻率都得運用直接測頻法進行粗測，粗測的方法用的是直接測頻法。開 始周期法測頻直接測頻法多周期測頻法大于10Hz？大于500Hz？頻率粗側(cè) Y Y N Y結(jié)束 主程序單元為達到智能轉(zhuǎn)換頻率測量方法的目的，必須對進行測量的頻率進行初步測量。 總電路圖圖12 智能頻率計總電路圖4 軟件電路軟件設計的語句主要通過控制單片機來協(xié)調(diào)電路的功能，輔之MAX7219芯片和LED顯示程序，構(gòu)成軟件的主要成分。注意在接收時，先接收最高位D16，最后是D0，因此，在程序發(fā)送時必須先送高位數(shù)據(jù)，在循環(huán)移位。 工作時,MAX7219規(guī)定一次接收16位數(shù)據(jù)，在接收的16位數(shù)據(jù)中：D15~D12可以與操作無關(guān)，可以任意寫入，D11~D8決定所選通的內(nèi)部寄存器地址，D7~D0為待顯示數(shù)據(jù)或是初始化控制字。亮度控制寄存器（XAH）：共有16級可選擇，用于設置LED的顯示亮度，從0xX0~0xXF關(guān)斷模式寄存器（XCH） 共有兩種模式選擇，一是關(guān)斷狀態(tài)，（最低位 D0=0）一是正常工作狀態(tài)（D0=1）。實際應用中可以按位設置選擇B譯碼或是不譯碼方式。譯碼控制寄存器（X9H）：MAX7219有兩種譯碼方式：B譯碼方式和不譯碼方式。圖10 MAX7219引腳圖各引腳的功能為：DIN：串行數(shù)據(jù)輸入端DOUT：串行數(shù)據(jù)輸出端，用于級聯(lián)擴展LOAD：裝載數(shù)據(jù)輸入CLK：串行時鐘輸入DIG0DIG7:8位LED位選線，從共陰極ＬＥＤ中吸入電流SEG A－SEG G DP ７段驅(qū)動和小數(shù)點驅(qū)動ISET：通過一個10Ｋ電阻和Vcc相連，設置段電流MAX7219有下列幾組寄存器：譯碼控制寄存器、亮度控制寄存器、掃描界限寄存器、關(guān)斷模式寄存器、測試控制寄存器。該芯片具有10MHz傳輸率的三線串行接口可與任何微處理器相連，只需一個外接電阻即可設置所有LED的段電流。它的電路結(jié)構(gòu)緊湊、節(jié)省了CPU的I/O接口、芯片功能強大、編程不復雜等。此電路配合單片機能實現(xiàn)針對不同頻段的頻率采用不同方法測頻率。FX=NX/N0*1000000。在外中斷0中服中，停止計數(shù)器0，1，讀計數(shù)值。開啟T1和T0，置P17為1，進行計數(shù)。設置T1為計數(shù)，計未知頻率次數(shù)，T0為內(nèi)部定時器，50ms一次，因為內(nèi)部計數(shù)頻率高，故設置T0中斷，50000次后times加1，同時繼續(xù)定時。P17為0，不啟動定時器0，1。將信號直接輸入到D觸發(fā)器的時鐘端，輸出端用另一變量INT表示，根據(jù)D觸發(fā)器的原理，INT則應和輸入信號同步，所以作為閘門信號，則避免了直接測頻和測周法的誤差。：Y=(+++)。CLK 　　D　Qn　Qn+1011100　↑11000　↑11010　↑11101　↑11111 維持阻塞D觸發(fā)器特性表圖9 雙四選一數(shù)據(jù)選擇器示意圖數(shù)據(jù)選擇器工作原理:。=1時，觸發(fā)器輸出狀態(tài)保持不變。本文采用內(nèi)部方式。若采用內(nèi)部方式，在XTAL1，XTAL2引腳上外接定時元則在內(nèi)部可產(chǎn)生與外加晶體同頻率的振蕩時鐘。8051的時鐘可以由兩種方式產(chǎn)生，一種是內(nèi)部方式，另一種是外部時鐘方式。本文選用手復位電路。由于有一個內(nèi)部的下拉電阻，只需要在本端和Vcc端之間加一個電容，便可以做到上電復位。RST/VPD:復位輸入。XTAL2: 作為振蕩器倒相放大器的輸出和內(nèi)部時鐘發(fā)生器的輸入。XTAL1:作為振蕩器倒相放大器的輸入。VDD/:當VDD為高電平時，CPU執(zhí)行片內(nèi)程序存儲器指令。P3口：P3口是一個雙功能口，第一功能和P2口一樣可作為通用I/O，每位可定義為輸入和輸出，且是一個準雙向口。本論文中主要使用的端口功能如下：　 　控制選擇器地址端低位　控制選擇器地址端高位　控制選擇器使能端　BEGIN啟動測量　START 多周期測量時啟動脈沖 P2口：P2口輸出有鎖存功能，也可以做數(shù)據(jù)輸出和輸入。準雙向口工作的特點是：在某引腳由輸出狀態(tài)變?yōu)檩斎霑r，則應先往對應鎖存器寫入“1”，以免讀錯引腳上的信息。本文用的設計沒有用到P0口。外部擴展存儲器時,當作地址總線。一個是做地址/數(shù)據(jù)復用總線。其芯片管腳圖見圖圖5 C51芯片管腳圖PO口：PO口有兩種用途。一個全雙工串行口，有位尋址功能，適于布爾運算的位處理機。2個16位的定時器/計數(shù)器。4K字節(jié)ROM，128字節(jié)RAM。多周期同步法的閘門時間不是固定的值，而是被測信號的整周期倍，即與被測信號同步，因此消除了被測信號計數(shù)產(chǎn)生的1個誤差，達到了在整個測量頻段的等精度測量。1N0。被測信號的計數(shù)為Nx，標準信號的計數(shù)值為N0，標準信號的頻率為f0,則被測信號的頻率為：fx=NxN0f0。當單片機給出閘門關(guān)閉信號后, 計數(shù)器并不立即停止計數(shù)而是等到被測信號下降沿來到的時刻才真正結(jié)束計數(shù), 完成一次測量過程,有圖所示。首先, 由單片機( 或相應控制電路) 給出閘門開啟信號,此時, 計數(shù)器并不開始計數(shù), 而是等到被測信號的下降沿到來時, 才真正開始計數(shù)。1誤差，在頻率較高時，誤差較大，因此只適用于低頻測量。1N=177。 將單片機內(nèi)定時/計數(shù)器T0為16位定時器，對內(nèi)部機器周期計數(shù)，定時器的開關(guān)由外部中斷0控制，檢測到一個周期信號的下降沿開始計數(shù)，下一個下降沿停止計數(shù)。因此直接測頻法適合測量高頻。1誤差。1N=177。 直接測頻法 充分利用單片機內(nèi)的兩個定時/計數(shù)器，一個作為定時器，給出標準閘門t(通常選擇1s)，另一個作為來計數(shù)器，計數(shù)fx的變化次數(shù)N，fx=NT。 頻率測量原理及方法脈沖信號的頻率是指在單位時間內(nèi)由信號所產(chǎn)生的脈沖個數(shù),即fx=NT。2. 總體設計原理C51單片機顯示電路信號輸入