【正文】 口下載，可以用JTAG和SWD方式進(jìn)行仿真調(diào)試。標(biāo)準(zhǔn)的JTAG接口是4線：TMS、TCK、TDI、TDO，分別為模式選擇、時(shí)鐘、數(shù)據(jù)輸入和數(shù)據(jù)輸出線。但是考慮到引腳使用和下載速度問(wèn)題，本設(shè)計(jì)采用SWD模式。當(dāng)電路板子空間有限或者單片機(jī)引腳欠缺的情況下，SWD是最好的選擇，這里只使用到SWDATA和SWCLK兩個(gè)IO端口，加上電源和地即可進(jìn)行下載和仿真。圖5 SWD下載仿真電路 信號(hào)輸入電路為了獲得單片機(jī)能夠識(shí)別的脈沖信號(hào)，必須對(duì)輸入的信號(hào)進(jìn)行濾波整形。 高通濾波電路濾波電路選用二階有源高通濾波器。 二階濾波器相對(duì)于一階濾波器而言，具有更好的濾波效果。本設(shè)計(jì)在信號(hào)輸入端加入高通濾波電路和信號(hào)整形電路。濾波電路如圖6所示。LM358可雙電源也可單電源供電，具有寬電壓、高增益、低功耗和內(nèi)部頻率補(bǔ)償?shù)忍攸c(diǎn)，完全滿足設(shè)計(jì)要求。整形電路可以選用施密特觸發(fā)器或者比較器，當(dāng)電壓高于某一閾值事輸出高電壓，低于某一閾值時(shí)輸出低電壓，從而將頻率信號(hào)整形為脈沖信號(hào)。此外，為了防止電壓過(guò)高燒壞單片機(jī)。 LCD128x128液晶顯示器人機(jī)界面的顯示使用LCD128x128，可以顯示128x128點(diǎn)陣單色或4灰度級(jí)的圖片，可以顯示英文、數(shù)字、符號(hào)或64個(gè)16x16的漢字。由于不需要顯示很多的漢字，本設(shè)計(jì)沒(méi)有選用帶有字庫(kù)的液晶，而是使用軟件生成需要的字庫(kù)添加到代碼里。 按鍵和狀態(tài)指示燈當(dāng)采集到頻率信號(hào)時(shí)，為了轉(zhuǎn)換成一次儀表的物理量，需要用戶手動(dòng)輸入物理量與頻率之間的線性關(guān)系數(shù)據(jù)，所以加入按鍵功能。功能鍵用來(lái)切換主菜單功能，增大鍵和減小鍵用來(lái)調(diào)整參數(shù)大小。由于STM32的GPIO端口的輸入可以位置為上拉輸入、下拉輸入和浮空輸入模式，因此外部電路就省去了上拉電阻，只需要軟件配置為輸入上拉模式即可。按鍵電路圖如圖8所示。當(dāng)系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，LED1每隔一秒閃爍一次，用以指示系統(tǒng)運(yùn)行正常。LED指示燈在一般的產(chǎn)品設(shè)計(jì)中都有很重要的作用。LED是電流驅(qū)動(dòng)器件，電流的大小決定LED的亮度，為了避免大電流燒壞LED指示燈，加了1K歐的電阻限流。當(dāng)系統(tǒng)電源開(kāi)啟的時(shí)候，單片機(jī)先進(jìn)行初始化工作，配置時(shí)鐘頻率為72MHz，配置用到的GPIO端口，設(shè)置中斷優(yōu)先級(jí)；配置定時(shí)器、輸入捕獲模式；初始化LCD1286LED、按鍵等外設(shè)。當(dāng)定時(shí)時(shí)間到的時(shí)候進(jìn)入中斷函數(shù)。然后清除技術(shù)寄存器的值，開(kāi)啟定時(shí)器后退出中斷函數(shù)，進(jìn)入主函數(shù)，進(jìn)行新一輪的循環(huán)。按鍵設(shè)計(jì)四個(gè)，分別定義為功能鍵、增大建、減小鍵和確認(rèn)鍵。參數(shù)設(shè)定好之后按確認(rèn)鍵確認(rèn)數(shù)據(jù)，完成數(shù)據(jù)輸入。延時(shí)之后，按鍵輸入狀態(tài)穩(wěn)定，此時(shí)若仍然檢測(cè)到按鍵按下，則確定是按鍵操作，然后判斷鍵值，根據(jù)鍵值做出相應(yīng)的處理。圖11 按鍵操作流程圖STM32需要對(duì)系統(tǒng)時(shí)鐘、模塊時(shí)鐘和特定寄存器進(jìn)行配置才能正常工作。 STM32系統(tǒng)配置和初始化本系統(tǒng)程序采用Keil uVision4進(jìn)行編寫(xiě)、編譯和調(diào)試仿真。STM32外部接8MHz晶振，通過(guò)內(nèi)部PLL可以讓系統(tǒng)頻率達(dá)到72MHz。調(diào)用SystemInit()，配置AHB和APB2時(shí)鐘為72MHz，APB1時(shí)鐘為36MHz。SystemInit()。RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE)。RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOD, ENABLE)。本設(shè)計(jì)的思想是用定時(shí)器計(jì)時(shí)，輸入捕獲進(jìn)行計(jì)數(shù)，所以需要配置定時(shí)器和輸入捕獲模式。為了每秒鐘讀取一次捕獲脈沖計(jì)數(shù)值，需要配置裝載寄存器，并且開(kāi)啟定時(shí)中斷，當(dāng)定時(shí)時(shí)間到的時(shí)候進(jìn)入中斷函數(shù)進(jìn)行處理。 = 10000 1。 = 0。 TIM_TimeBaseInit(TIM2, amp。TIM_ITConfig(TIM2,TIM_IT_Update, ENABLE)。 STM32是搶占式內(nèi)核，允許中斷嵌套，每個(gè)中斷擁有一個(gè)優(yōu)先級(jí)，高優(yōu)先級(jí)的中斷可以打斷低優(yōu)先級(jí)的中斷。所以STM32開(kāi)啟定時(shí)器需要對(duì)中斷向量表進(jìn)行配置。NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_0)。 = 1。NVIC_Init(amp。配置好中斷向量表，必須給中斷一個(gè)入口函數(shù)，當(dāng)中斷到來(lái)的時(shí)候可以找到這個(gè)函數(shù)，進(jìn)行相應(yīng)的處理。 //進(jìn)行相應(yīng)的算法處理 …… }}輸入捕獲模式用以捕捉脈沖信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)。這里需要開(kāi)啟TIM3時(shí)鐘和GPIOA時(shí)鐘：RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3, ENABLE)。： = GPIO_Pin_8。GPIO_Init(GPIOB, amp。對(duì)輸入捕獲模式的配置主要包括輸入通道、上升沿捕獲方式、捕獲預(yù)分頻和輸入腳是否濾波等，這里開(kāi)啟捕獲中斷進(jìn)行計(jì)數(shù)，數(shù)據(jù)處理放在定時(shí)中斷中。 = TIM_ICPolarity_Rising。 = TIM_ICPSC_DIV1。TIM_PWMIConfig(TIM4, amp。TIM_SelectInputTrigger(TIM4, TIM_TS_TI2FP2)。 TIM_SelectMasterSlaveMode(TIM4, TIM_MasterSlaveMode_Enable)。 TIM_ITConfig(TIM4, TIM_IT_CC2, ENABLE)。將脈沖計(jì)數(shù)器清零后重新開(kāi)啟定時(shí)器之后退出定時(shí)中斷。 LCD128x128顯示LCD128x128程序包括液晶初始化函數(shù)、寫(xiě)命令函數(shù)、寫(xiě)數(shù)據(jù)函數(shù)、清屏函數(shù)、以及漢字和字符的顯示。時(shí)序圖如圖12所示。本部分程序主要是實(shí)現(xiàn)漢字和字符的顯示。這里采用字庫(kù)生成軟件PCtoLCD2002生成C格式字庫(kù)數(shù)據(jù)，如下所示：其中Stru_GB16結(jié)構(gòu)體定義為：typedef struct { uint8 Index[2]。}Stru_GB16。本部分實(shí)現(xiàn)的接口函數(shù)如下：void GUI_DispString(uint8 Row, uint8 Col, uint8 *str)。void GUI_DispHZ(uint8 Row, uint8 Col ,uint8 *PStr)。 按鍵和指示燈按鍵由于輸入端口沒(méi)有上拉電阻，需要配置內(nèi)部上拉輸入。當(dāng)檢測(cè)輸入電壓為低時(shí)則認(rèn)為按鍵被按下。本設(shè)計(jì)為了采用延時(shí)策略，當(dāng)檢測(cè)到按鍵輸入引腳為低電平時(shí)，延時(shí)30ms再次讀取，如果仍然是低電平則確認(rèn)按鍵被按下。 //四分別按鍵設(shè)置為功能鍵、增大間、減小鍵和確認(rèn)鍵。例如用戶設(shè)定頻率是200Hz的時(shí)候溫度是20℃，頻率800Hz的時(shí)候是60℃，那么頻率計(jì)會(huì)根據(jù)線性轉(zhuǎn)換公式y(tǒng)=ax+b計(jì)算出a、b值。換算方程式如下：phyval = (Frequency200)*(phytemp2phytemp1)/(800200)+phytemp1。LED指示燈操作簡(jiǎn)單，輸出IO電平為低電平即可點(diǎn)亮。在輸入捕獲中斷里翻轉(zhuǎn)LED2指示燈來(lái)指示頻率的大小。 //關(guān)閉LEDelse GPIO_ResetBits(LED_Port,LED_Pin)。 軟硬件調(diào)試測(cè)試部分分為硬件測(cè)試和軟件測(cè)試。圖13 頻率計(jì)硬件測(cè)試連接圖。為了達(dá)到低功耗。；晶振起振，單片機(jī)能正常操作；SWD仿真正常，而且下載速度很快；LC