频的量程范围实现了全范围等精度测量，减少了低频测量的误差。图中和是个可控的位高速计数器，是他们的计数允许信号端，高电平有效。基准频率信号从的时钟输入端输入，设其频率为待测信号经前端放大限幅和整形后，从与相似的位计数器的时钟输入端输入，测量频率为，为计数结束标志位，当由高电平变为低电平时，计数结束。是个可控数据选择器，当输入时输出标准频率计数器的值，当输入时输出被测频率计数器的计数值。图等精度频率计数框图测量开始后，首先单片机发出个清零信号，使个位的计数器和触发器置，然后单片机再发出允许测频命令，即使预置门控信号为高电平，这时触发器要直等到被测信号的上升沿通过时，端才被置，即使两个同时为，将启动两个计算器，系统进入计算允许周期。这时，计数器和分别对被测信号和标准频率信号同时计数。当秒过后，预置门控信号被单片机置为低电平，但此时个位的计数器仍然没有停止计数，直等到随后而至的被测信号的上升沿到来时，才通过触发器将这个计数器同时关闭。设在次预置门控时间中对被测信号计数值为，对标准频率信号的计数值为，则根据闸门时间相等，可得出公式则显示模块测试结果输出显示模块如图所示。位段采用共阳极接法，显示方式为静态显示，静态显示方式显示亮度较高，而且显示状态稳定。的口为数据输出线，数据经片串入并出以串行方式送入数据从最右端串行移入，每片驱动只。为串行移位元时钟线。为资料封锁线。在单片机应用系统中，显示器显示常用两种方法静态显示和动态扫描显示。所谓静态显示，就是每个显示器都要占用单独的具有锁存功能的接口用于笔划段字形代码。这样单片机只要把要显示的字形代码发送到接口电路，就不用管它了，直到要显示新的数据时，再发送新的字形码，因此，使用这种方法单片机中的开销小。图显示电路单片机串行口方式为移位寄存器方式，外接片作为位显示器的静态显示接口，把的作为资料输出线，作为移位元时钟脉冲。为单向位移位寄存器，可实现串行输入，并行输出。其中第脚为串行数据输入端，个引脚按逻辑与运算规律输入信号，共个输入信号时可并接。第脚为时钟输入端，可连接到串行口的端。每个时钟信号的上升沿加到端时，移位寄存器移位，个时钟脉冲过后，位二进制元数字全部移入中。第脚为复位端，当时，移位寄存器各位复，只有当时，时钟脉冲才起作用。„第和引脚并行输出端分别接显示器的各段对应的引脚上。在给出了个脉冲后，最先进入的第个数据到达了最高位，然后再来个脉冲第个脉冲就会从最高位移出，搞清了这点，片首尾相串，而时钟端则接在起，这样，当输入个脉冲时，从单片机端输出的数据就进入到了第片中了，而当第二个个脉冲到来后，这个数据就进入了第二片，而新的数据则进入了第片，这样，当第八个个脉冲完成后，首次送出的数据被送到了最左面的中，其它数据依次出现在第二三四五六七八片中。总体电路图软件设计频率计的设计本设计采用公司,应用标准化的硬件描述语言有非常丰富的数据类型，他的结构模型是层次化的，利用这些丰富的数据类型和层次化的结构模型，对复杂的数字系统进行逻辑设计，逐步完善后进行自动综合生成符合要求的在电路结构上可实现的数字逻辑，再下载到可编程逻辑器件中，即可完成计数器的设计任务。下面是本次设计的描述源程序标准频率时钟信号待测频率时钟信号清零和初始化信号预置门控制信号数据输出控制结束标志制数据的输出。显示的数据存放在从开始的单元中。串行口设为方式。显示用查表的方式，将要显示的段形码顶先存入以开头的码表中。显示子程序流程图单片机程序清单装入调显示子程序延时去抖高电平转开始开显示控制置显示个数个置显示缓冲区指针设串行口方式发送数据完毕关显示控制返回是否预置门时间调用测频子程序调用显示子程序延时去抖高电平转预置门时间调用测频子程序调用显示子程序延时去抖高电平转预置门时间调用测频子程序调用显示子程序测频子程序调用熄灭子程序读入预置门时间值计数器清零开始计数读计数结束标志位置值，读值，将的值存入将的值存入标准频率转换进制将值存入调用四字节乘四字节子程序调用八字节除以四字节子程序调用二进制转子程序调用字节展开子程序显示子程序开显示控制设置显示个数置显示缓冲区指针设串行口方式设置偏移值启动发送判断帧数据是否发送完毕判断数据是否发送完毕关显示控制，全灭字装入程序熄灭子程序显示熄灭延时子程序延时子程序四字节乘四字节子程序调用运算区清零子程序设置乘数位数保护的内容从最低位开始将积左移次恢复的值将乘数左移若无进位，转执行从最低位开始将积和被乘数对应相加考虑进位位考虑进位位考虑进位位考虑进位位若单元不为零，转继续执行返回将积运算清零子程序八字节除四字节指向被除数的地址指向除数的位置设置被除数除数的字节数保护除数被除数的指针地址保护字节数调用多字节除法子程序调用多字节除法子程序将存入，表示除法不为零，有结果多字节判零子程序二进制转清零二进制结果存放入寄存器清零出口参数寄存器设置循环次数标志位清零，为二进制乘作准备带进位自身相加，相当于乘若未循环完，转向继续执行字节展开子程序,心得体会在智能仪器大作业的这两个星期里，觉得还是有些困难的，主要是因为单片机，的些知识没掌握好，在进行系统设计的时候遇到了很多的问题，个是硬件电路的系统设计，在掌握了主要的思想之后，只设计了整体电路的框架，还有些小的方面总是存在问题，在查了课本和参考书后还有写问题没有解决，在同学的帮助下解决了很多问题其次就是程序了，在程序中，主要的问题不是实现功能，而是地址的分配，地址能分配好，那么写出来的程序就比较少，即使有，差错也是很容易的，但是要是地址出错了，检查的工作量就很大了，所以首先就是要把地址分配好。过程虽然是艰难的，但是收获也是很大的，作为电信专业的名学生，通过这次智能仪器的大作业可以检验出理论知识有很多的东西都没有掌握，其中包括有很多重要的，在设计电路图时发现对单片机的串行口工作方式还不是很懂，对中程序生成电路图以及画图还不是很熟，因此在使用时遇到的困难可想而知，尽管在设计电路图和写程序时遇到了很多的问题，但是觉得这样也好，对以前的知识有了个重新的复习，这样可以捡起了很多重要的东西，对以后的帮助也是很大的。从这次大作业中暴露的自己的许多不足之处，知道自己对以前所学过的知识理解得不够深刻，掌握得不够牢固以及灵活解决问题的能力还不够强，在以后的学习和工作中要努力端正自己的学习态度，从而更加努力的学习。只有这样我们才能真正的去掌握它，而不是只懂得点皮毛。总体来说，这次大作业我还是受益匪浅。在摸索该如何设计电路使之实现所需功能的过程中，特别有趣，培养了我的设计思维，增加了实际操作能力。在让我体会到了设计电路的艰辛的同时，更让我体会到成功的喜悦和快乐。在这里，我也非常感谢各位老师的耐心辅导以及同学们的热心帮助。目录设计原理描述技术指标参数性能指标分析硬件的单元模块设计信号整形电路单片机主控模块测频模块的工作原理及设计等精度测频法模块逻辑设计显示模块总体电路图软件设计频率计的设计单片机的汇编语言编程单片机主程序测频子程序显示子程序单片机程序清单心得体会设计原理描述考虑到只基于单片机的频率测量计设计主要是以单片机为基础，原理简单，但由于自身精度问题，测量的范围小。而基于和单片机结合的频率测量设计主要是以单片机作为系统的主控部件，完成对时序逻辑控制计数功能，能较好的利用了的高精度高速等方面的优势。所以，本次智能仪器的大作业我采用的是单片机作为系统的主控部件，实现整个电路的测试信号控制数据运算和控制数码管的显示输出等。块复杂的现场可编程门阵列芯片完成各种时序逻辑控制计数功能。被测信号图单片机放大整形数码管显示系统组成原理框图如图所示。由片完成各种测试功能，对标准频率采用系统内部时钟和被测信号进行计数。单片机对整个测试系统进行控制，包括对测量过程的控制测量结果资料的处理键控制信号的读入与处理，最后将测量结果送显示。被测信号整形部分主要对被测信号限幅放大再经过整形后送入。的标准测试频率为。单片机由外接标准晶振提供时钟电路。其核心部分为单片机和可编程芯片。所有信号包括基准频率信号被测信号以及自校输入信号均可在单片机的控制下送入芯片中，单片机将每次测试结果读入内存中，经运算处理后，以十进制的形式送到位数码管显示电路显示。用单片机软件查询键盘控制命令情况，实现开始功能预置门时间控制功能等。技术指标参数采用的标准时钟参考源测量信号波形正弦波锯齿波方波测量信号幅度测量的频率范围测量精度恒为数码管显示的频率范围的整数值性能指标分析此频率计的设计采用等精度测量法，采用同步电路，消除正负的工作时钟误差，但不可避免的引入参考时钟的误差。从理论上分析的话，每次测量的的误差主要来源于两个方面，个来源于标准参考时钟，若取的参考时钟源，则恒引入的测量误差，第二个方面来源于程序计算，不过这个方面可以通过优化程序，使误差控制在可以接受的误差范围内。硬件的单元模块设计信号整形电路图为输入信号整形电路。放大整形电路由和等组成，其中组成放大电路将输入为得周期信号如正弦波锯齿波三角波等进行放大。施密特触发器对放大器得输出信号进行整形，使之称为矩形脉冲。其连接如图所示。待测信号经过时，由两个二极管进行限幅，以免电压过大而烧毁，信号经过进行放大，由对其进行整形，产生出得波形为标准方波，方便进行计数。图被测信号整形电路单片机主控模块单片机测频控制电路如图所示，由单片机完成整个测量电路的测试控制数据处理和显示输出，完成各种测试功能。由于在对频率进行计数时，采用两组位二进制计数器，位数据总线的单片机分八次将位元数据全部读出。利用的口读计数器输出标准频率信号和被测信号的值。被读出的八组位数据通过的地址编码选择，由口输出控制。系统全清零功能。为预置门闸，门宽可通过键盘由单片机控制，时预置门打开时，预置门关闭。测频计数结束状态信号，由变为时计数结束。计数字读出选通控制。若令，则当，时可从口由低位至高位分别读出标准信号的四个位计数值。当，时同样可从口由低位至高位分别读出被测信号的四个位计数值。为标准频率信号输入，此频率来源于内部的的振荡晶体。为被测信号输入，此信号是经过