计数，在时钟脉冲线上使用施密特触发器对时钟上升和下降时间无限制。图芯片引脚用功能图时基信号产生原理本电路采用晶体震荡器，利用芯片经过级分频得到信单片机及其引脚说明是种高性能低功耗采用工艺制造位微控制器，它提供下列标准特征字节程序存储器，字节，条线，个位定时器计数器，个中断源两个优先级中断结构，个双工串行口，片上震荡器和时钟电路。引脚说明电源电压地口口是组位漏极开路型双向口，作为输出口用时，每个引脚能驱动个逻辑门电路。当对端口写入时，可以作为高阻抗输入端使用。当口访问外部程序存储器或数据存储器时，它还可设定成地址数据总线复用形式。在这种模式下，口具有内部上拉电阻。在编程时，口接收指令字节，同时输出指令字节在程序校验时。程序校验时需要外接上拉电阻。口口是带有内部上拉电阻位双向口。口输出缓冲能接受或输出个逻辑门电路。当对口写时，它们被内部上拉电阻拉升为高电平，此时可以作为输入端使用。当作为输入端使用时，口因为内部存在上拉电阻，所以当外部被拉低时会输出个低电流。口是带有内部上拉电阻位双向端口。口输出缓冲能驱动个逻辑门电路。当向口写时，通过内部上拉电阻把端口拉到高电平，此时可以用作输入口。作为输入口，因为内部存在上拉电阻，个引脚被外部信号拉低时会输出电流。口在访问外部程序存储器或位地址外部数据存储器例如时，口送出高位地址数据。在这种情况下，口使用强大内部上拉电阻功能当输出时。当利用位地址线访问外部数据存储器时例，口输出特殊功能寄存器内容。当编程或校验时，口同时接收高位地址和些控制信号。口是带有内部上拉电阻位双向端口。口输出缓冲能驱动个逻辑门电路。当向口写时，通过内部上拉电阻把端口拉到高电平，此时可以用作输入口。作为输入口，因为内部存在上拉电阻，个引脚被外部信号拉低时会输出电流。口同时具有多种特殊功能，具体如下表所示端口引脚第二功能串行输入口串行输出口外部中断外部中断定时器定时器外部数据存储器写选通外部数据存储器都选通表口第二功能复位输入。当振荡器工作时，引脚出现两个机器周期高电平将使单片机复位。当访问外部存储器时，地址锁存允许是输出脉冲，用以锁存地址低位字节。当在编程时还可以作为编程脉冲输出。般情况下，是以晶振频率输出，可以用作外部时钟或定时目。但也要注意，每当访问外部数据存储器时将跳过个脉冲。程序存储允许时外部程序存储器读选通信号。当执行外部程序存储器指令时，每个机器周期两次有效，除了当访问外部数据存储器时，将跳过两个信号。外部访问允许。为了使单片机能够有效传送外部数据存储器从到单元指令，必须同相连接。需要主要是，如果加密位被编程，复位时端会自动内部锁存。当执行内部编程指令时，应该接到端。振荡器反相放大器以及内部时钟电路输入端。振荡器反相放大器输出端。在本次设计中，采用作为处理器，充分利用其硬件资源，结合触发器，分频器，模拟转换开关，计数器等数字处理芯片，主要控制两大硬件模块，量程切换以及显示模块。下面还将详细说明。信号调理及放大整形模块放大整形系统包括衰减器跟随器放大器施密特触发器。它将正弦输入信号整形成同频率方波，幅值过大被测信号经过分压器分压送入后级放大器，以避免波形失真。由运算放大器构成射级跟随器起阻抗变换作用，使输入阻抗提高。同相输入运算放大器放大倍数为，改变大小可以改变放大倍数。系统整形电路由施密特触发器组成，整形后方波送到闸门以便计数。由于输入信号幅度是不确定可能很大也有可能很小，这样对于输入信号测量就不方便了，过大可能会把器件烧毁，过小可能器件检测不到，所以在设计中采用了这个信号调理电路对输入波形进行阻抗变换放大限幅和整形，信号调理部分电路具体实现电路原理图和参数如下图所示图时基信号产生电路双上升沿触发器，引脚及功能见如下图由两个相同相互数据型触发器构成。每个触发器有数据置位复位时钟输入和及非输出。此器件可用作移位寄存器，且通过将非输出连接到数据输入，可用作计数器和触发器。在时钟上升沿触发时，加在输入端逻辑电平传送到输出端。置位和复位或复位线上高电平完成。图芯片引脚用功能图位二进制串行计数器，引脚及功能见如下图由震荡器和极二进制串行计数器位组成，震荡器结构可以是或晶振电路。为高电平时，计数器清零且振荡器使用无效，所有计数器位均为主从触发器非和下降沿计数器以二进制进行计数，在时钟脉冲线上使用施密特触发器对时钟上升和下降时间无限制。图芯片引脚用功能图时基信号产生原理本电路采用晶体震荡器，利用芯片经过级分频得到信显示写数据第二行位置写数据单片机及其引脚说明是种高性能低功耗采用工艺制造位微控制器，它提供下列标准特征字节程序存储器，字节，条线，个位定时器计数器，个中断源两个优先级中断结构，个双工串行口，片上震荡器和时钟电路。引脚说明电源电压地口口是组位漏极开路型双向口，作为输出口用时，每个引脚能驱动个逻辑门电路。当对端口写入时，可以作为高阻抗输入端使用。当口访问外部程序存储器或数据存储器时，它还可设定成地址数据总线复用形式。在这种模式下，口具有内部上拉电阻。在编程时，口接收指令字节，同时输出指令字节在程序校验时。程序校验时需要外接上拉电阻。口口是带有内部上拉电阻位双向口。口输出缓冲能接受或输出个逻辑东哥单片机学习网东哥单片机学习网数理与信息工程学院课程设计题目基于单片机数字频率计专业计算机科学与技术专升本班级计算机科学与技术姓名蔡永学号指导老师余水宝成绩目录第节引言„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„数字频率计概述„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„频率测量仪设计思路与频率计算„„„„„„„„„„„„„„„„„„„基本设计原理„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„第节数字频率计低频硬件结构设计„„„„„„„„„„系统硬件构成„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„系统工作原理图„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„单片机及其引脚说明„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„信号调理及放大整形模块„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„时基信号产生电路„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„显示模块„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„第节软件设计定时计数„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„量程转换„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„转换„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„显示„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„第节结束语参考文献附录汇编源程序代码基于单片机数字频率计数理与信息工程学院计算机专升本班蔡永指导老师余水宝第节引言本应用系统设计目是通过在单片机原理及应用课堂上学习知识，以及查阅资料，培养种自学能力。并且引导种创新思维，把学到知识应用到日常生活当中。在设计过程中，不断学习，思考和同学间相互讨论，运用科学分析问题方法解决遇到困难，掌握单片机系统般开发流程，学会对常见问题处理方法，积累设计系统经验，充分发挥教学与实践结合。全能提高个人系统开发综合能力，开拓了思维，为今后能在相应工作岗位上工作打下了坚实基础。数字频率计概述数字频率计是计算机通讯设备音频视频等科研生产领域不可缺少测量仪器。它是种用十进制数字显示被测信号频率数字测量仪器。它基本功能是测量正弦信号，方波信号及其他各种单位时间内变化物理量。在进行模拟数字电路设计安装调试过程中，由于其使用十进制数显示，测量迅速，精确度高，显示直观，经常要用到频率计。本数字频率计将采用定时计数方法测量频率，采用个显示器动态显示位数。测量范围从正弦波方波三角波，时基宽度为，。用单片机实现自动测量功能。基本设计原理是直接用十进制数字显示被测信号频率种测量装置。它以测量周期方法对正弦波方波三角波频率进行自动测量。频率测量仪设计思路与频率计算频率测量仪设计思路主要是对信号分频，测量个或几个被测量信号周期中已知标准频率信号周期个数，进而测量出该信号频率大小，其原理如右图所示。图频率测量原理图若被测量信号周期为，分频数，分频后信号周期为，则。由图可知注为标准信号周期，所以为分频后信号周期，则可以算出被测量信号频率。由于单片机系统标准频率比较稳定，而是系统标准信号频率误差，通常情况下很小而系统量化误差小于，所以由式可知，频率测量误差主要取决于值大小，值越大，误差越小，测量精度越高。基本设计原理基本设计原理是直接用十进制数字显示被测信号频率种测量装置。它以测量周期方法对正弦波方波三角波频率进行自动测量。所谓频率，就是周期性信号在单位时间内变化次数。若在定时间间隔内测得这个周期性信号重复变化次数，则其频率可表示为。其中脉冲形成电路作用是将被测信号变成脉冲信号，其重复频率等于被测频率。时间基准信号发生器提供标准时间脉冲信号，若其周期为，则门控电路输出信号持续时间亦准确地等于。闸门电路由标准秒信号进行控制，当秒信号来到时，闸门开通，被测脉冲信号通过闸门送到计数译码显示电路。秒信号结束时闸门关闭，计数器停止计数。由于计数器计得脉冲数是在秒时间内累计数，所以被测频率。第节数字频率计低频硬件结构设计系统硬件构成本频率计数据采集系统主要元器件是单片机，由它完成对待测信号频率计数和结果显示等功能，外部还要有分频器显示器等器件。可分为以下几个模块放大整形模块秒脉冲产生模块换档模拟转换模块单片机系统显示模块。各模块关系图如图所示图数字频率计功能模块系统工作原理图该系统工作总原理图如图所示图数字频率计系统工作原理图显示时基电路倍频锁相放大整形单片机被测信号单片机及其引脚说明是种高性能低功