基于51單片機數(shù)字頻率計的設計

1、摘 要 在電子技術(shù)中，頻率是最基本的參數(shù)之一，并且與許多電參量的測量方案、測量結(jié)果都有十分密切的關(guān)系，因此頻率的測量就顯得更為重要。測量頻率的方法有多種,其中電子計數(shù)器測量頻率具有精度高、使用方便、測量迅速，以及便于實現(xiàn)測量過程自動化等優(yōu)點，是頻率測量的重要手段之一。電子計數(shù)器測頻有兩種方式：一是直接測頻法，即在一定閘門時間內(nèi)測量被測信號的脈沖個數(shù)；二是間接測頻法，如周期測頻法。直接測頻法適用于高頻信號的頻率測量，間接測頻法適用于低頻信號的頻率測量。本文闡述了基于通用集成電路設計了一個簡單的數(shù)字頻率計的過程。關(guān)鍵詞：頻率，信號，周期AbstractIn electronic technolog

2、y,the frequency is the most basic one of the parameters,andwith a number of electrical parameters of the measurement program,measurement more important,There are several ways of mesuring frequency,in which electronic counter the frequency with high precision,easy to use ,quick measurements,and is ea

3、sy to realize the advatages of automaion of measurement process is an important means of frequency measurement.Electronic Counter Frequency Measurement There are two ways:First,the directfrequency measurement method,thatis,the gate in a certain period of time measured the number of measured signal p

4、ulse;2is indirect frequency measurement method,such as cycle frequency measurement method.Direct frequency measurement method for high-frequency signals offrequency measurement,indirect frequency measurement method for low-frequency signald of frequency measurement.In this paper,based on a commom in

5、tegrated circuit design of a simple digital frequency meter process. Key words:frequency,signal,period 目目 錄錄摘要.一、引言（一）數(shù)字頻率計概述.1（二）問題提出.1（三）設計思想.1二、方案論證與比較（一）方案選擇.21、總體方案比較.22、測頻方案比較.2（二）測頻原理.2三、數(shù)字頻率計設計（一）數(shù)字頻率計原理.41、數(shù)字頻率計的基本組成.42、數(shù)字頻率計的主要技術(shù)指標.5（二）數(shù)字頻率計的設計.51、硬件電路設計.52、軟件的設計.73、軟件仿真.9四、基本元器件的闡述（一）AT89

6、S52 簡介 .91、主要功能特性.102、引腳功能.11（二）555 定時器 .111、555 定時器及其應用 .112、施密特觸發(fā)器.12五、結(jié)束語（一）總結(jié).13致謝.14參考文獻.15附錄.16一、引言 （一）數(shù)字頻率計概述數(shù)字頻率計是計算機，通訊設備，音頻視頻等科研生產(chǎn)領(lǐng)域不可缺少的測量儀器。它是一種用十進制數(shù)字顯示被測信號頻率的數(shù)字測量儀器，它的基本功能是測量正弦信號，方波信號以及其他各種單位時間變化的物理量。由于其使用十進制顯示，測量迅速，精確度高，顯示直觀，所以經(jīng)常要用到頻率計。（二）問題提出中國電子測量儀器，隨著世界高科技發(fā)展的潮流，走進了高科技發(fā)展的道路，在若干重大領(lǐng)域取得

7、了突破性進展，為我國電子測量儀器走向世界水平奠定了良好的基礎(chǔ)。在數(shù)字化時代，研究員和其他工作人員對基礎(chǔ)測量儀器的要求越來越高，作為基礎(chǔ)測量儀器之一的頻率計必將有新的發(fā)展。于是測量儀技術(shù)指標上不斷提高，如測頻精度高、抗干擾能力強等。以滿足不同層次用戶的測試要求。近幾年，數(shù)字化儀器在迅速發(fā)展，我國也在不斷研究推出各種新型數(shù)字化儀器，以適應當今科技發(fā)展。在電子領(lǐng)域中，單片機的應用正在不斷的走向深入，這必將導致傳統(tǒng)控制與檢測技術(shù)的日益革新。單片機構(gòu)成的儀器具有高可靠性、高性能價格比，在智能儀表系統(tǒng)和辦公自動化等諸多領(lǐng)域得以極為廣泛的應用，并走入家庭，從洗衣機到音響汽車等等，處處可見。因此，可以說單片機

8、技術(shù)的開發(fā)和應用水平已逐步成為一個國家工業(yè)發(fā)展水平的標志之一。數(shù)字頻率計是用數(shù)字顯示被測信號頻率的儀器，被測信號可以是正弦波，方波或其它周期性變化的信號。如配以適當?shù)膫鞲衅鳎梢詫Χ喾N物理量進行測試，比如機械振動的頻率，轉(zhuǎn)速，聲音的頻率以及產(chǎn)品的計件等等。 因此，數(shù)字頻率計是一種應用很廣泛的儀器。數(shù)字頻率計作為一種常見的應用電子儀器設備，傳統(tǒng)的一般可以完全由硬件電路搭接而成，如采用基于 555 定時器電路的多功能數(shù)字頻率計的設計便是可取的路徑之一，不用依靠單片機。但是這種電路存在一些缺點，且測頻精度也不如單片機的高。在科學研究和生產(chǎn)實踐中，如工業(yè)過程控制，生物醫(yī)學，地震模擬機械振動等領(lǐng)域常常要

9、用到頻率計。利用單片機采用程序設計方法來設計頻率計，其測頻精度高。且線路相對簡單，結(jié)構(gòu)緊湊，價格低廉，系統(tǒng)穩(wěn)定度高，抗干擾能力強，用途廣泛等優(yōu)點。只要對電路稍加修改，調(diào)整程序，即可完成功能升級。（三）設計思想利用施密特觸發(fā)器將邊緣緩慢變化的周期性信號如正弦波、三角波或任意形狀的模擬信號變換成同頻率的矩形脈沖。通過 MCS-51 系列單片機內(nèi)部的兩個十六位定時/計數(shù)器測量某段時間內(nèi)的外加脈沖數(shù)，經(jīng)過處理并通過數(shù)碼管直接顯示出所加信號的頻率。單片機內(nèi)部的 T0用來定時，T1用來計數(shù)（下降沿觸發(fā)）。當來一個計數(shù)脈沖則計數(shù)一次。在 T0開始定時的同時，T1開始計數(shù)；T0定時 1s 時間到時，T1停止計

10、數(shù)。方框圖如圖 1.1所示。 圖 1.1二、方案論證與比較（一）方案選擇1、總體方案比較方案一：采用數(shù)字邏輯電路制作，用 IC 拼湊焊接實現(xiàn)。其特點是直接用現(xiàn)成的 IC組合而成，簡單方便，但由于使用的器件較多，連線復雜，體積大，功耗大，焊點和線路較多將使成品穩(wěn)定度與精確度大打折扣。方案二：采用復雜可編程邏輯器件（CPLD）制作，利用 EDA 軟件編程，下載燒制實現(xiàn)。將所有器件集成在一塊芯片上，體積大大減小的同時還提高了穩(wěn)定性，并且可應用EDA 軟件仿真，調(diào)試，每個設計人員都可以利用軟件代碼，提高開發(fā)效率，縮短研發(fā)周期，降低研發(fā)成本。易于進行功能擴展，可以利用頻率計的核心技術(shù)，改造成其它產(chǎn)品。實

11、現(xiàn)方法靈活，調(diào)試方便，修改容易。比較以上兩種方案，易見采用后者更優(yōu)。2、測頻方案比較方案一：完全按定義式 F=N/T 進行測量。在門限時間 Tpr 內(nèi)，用計數(shù)器計數(shù)，獲得數(shù)值 N，頻率由于公式計算得出。此方案為傳統(tǒng)的測頻方案，其測量精度將隨被測信號頻率的下降而降低。方案二：對被信號的周期進行測量，再利用 F=1/T 可得頻率。此方案當被測信號的周期較短時，會使精度大大下降。方案三：等精度測頻，按定義式 F=N/T 進行測量。被測信號和標準信號，在相同門限時間 Tpr 內(nèi)，同時分別計數(shù)，而后對比得出被測信號頻率 Fx。此方案測頻精度將不會隨被測信號頻率的下降而降低；在相同的門限時間內(nèi)測量精度恒定

12、不變。綜上所述，選用第三種測頻方案。（二）測頻原理根據(jù)前面一節(jié)所述，下面詳細介紹等精度測頻原理：為了提高測頻的精度,采用等精度測頻方法。等精度測頻的實現(xiàn)方法可以用圖 2.1 來簡化說明。 圖 2.1 等精度測頻原理框圖圖 2.1 中的門控信號是可預置的寬度為 Tpr 的一個脈沖。COUNT1 和 COUNT2 是兩個可控計數(shù)器。標準頻率信號從 COUNT1 的時鐘輸入端 CLK 輸入，其頻率為 Fs；經(jīng)整形后的被測信號從 COUNT2 的時鐘輸入端 CLK 輸入，設實際頻率為 Fxe，被測量頻率為Fx。當門控信號為高電平時，被測信號的上沿通過 D 觸發(fā)器的 Q 端同時啟動計數(shù)器COUNT1 和

13、 COUNT2，對被測信號 Fx 和標準信號 Fs 同時計數(shù)。當門控信號為低電平，隨后而至的被測信號的上沿將使這兩個計數(shù)器同時關(guān)閉。設在一次門控時間 Tpr 中對被測信號計數(shù)值為 Nx，對標準頻率信號的計數(shù)值為 Ns。則： （2-1）FxFs=NxNs就可以得到被測信號的頻率值為： （2-2）FsFx=NxNs誤差分析如下：在一次測量中，由于 Fx 計數(shù)的起停時間都是由該信號的上升沿觸發(fā)的，在 Tpr 時間內(nèi)對 Fx 的計數(shù) Nx 無誤差；在此時間內(nèi) Fs 的計數(shù) Ns 最多相差一個脈沖，即有，| et|1則下式成立： （2-3）FxFs=NxNs （2-4）FxeFs=NxNs+ et由式（

14、2-3） ， （2-4）得： （2-5）FsFx=NxNs門控信號標準信號被測信號清零信號D QCOUNT1CLKEN CLK OUT1CLRCOUNT2CLKEN CLK OUT2CLR （2-6）FsFxe=NxNs+ et根據(jù)相對誤差公式有： （2-7）Fxe| Fxe-Fx |=FxeFxe將（2-5） ， （2-6）代入（2-7）整理得： （2-8）Fxe| et |=FxeNs又因為： （2-9）| et|1所以： （2-10）| et |1NsNs即有： （2-11）Fxe1| |=FxeNs其中： （2-12）Ns=Tpr Fs由以上推導結(jié)果可得出下面結(jié)論：1、相對測量誤差與頻

15、率無關(guān)。2、增大 Tpr 或提高 Fs，可以增大 Ns，減少測量誤差，提高測量精度。3、標準頻率誤差為，由于晶體的穩(wěn)定度很高，標準頻率誤差可以進行校準。FsFs4、等精度測頻方法測量精度與預置門寬度和標準頻率有關(guān)，與被測信號的頻率無關(guān)。在預置門時間和常規(guī)測頻閘門時間相同而被測信號頻率不同的情況下，等精度測量法的測量精度在整個測量范圍內(nèi)保持恒定不變，而常規(guī)的直接測頻法(在低頻時用測周法，高頻時用測頻法)，其精度會隨著被測信號頻率的下降而下降。三、數(shù)字頻率計設計（一）數(shù)字頻率計原理1、數(shù)字頻率計的基本組成（1）測量控制電路，由一塊 CD4017 和一塊 74LS04 構(gòu)成，其 CP 端輸入 1s

16、脈沖信號，輸出 Q2 用于計數(shù)器清零，Q1 經(jīng)過一個非門用于鎖存，Q0 經(jīng)過一個非門用于計數(shù)測頻。（2）計數(shù)器，計數(shù)器以待測信號作為時鐘，清零信號 clear 到來時，異步清零：test-en 為高電平時開始計數(shù)。計數(shù)是以十進制數(shù)顯示，如果需要測試較高的頻率信號，則將 dout 的輸出位數(shù)增加，當然鎖存器 位數(shù)也要增加。（3）鎖存器，當 test-en 下降沿到來時，將計數(shù)器的計數(shù)值鎖存，這樣可由外部的七段譯碼器譯碼并在數(shù)碼管顯示。設置鎖豐器的好處是暗淡無光的數(shù)據(jù)穩(wěn)定，不會由于周期性的清零信號而不斷閃爍。鎖存器的位數(shù)應跟計數(shù)器完全一增。（4）電源電路，5V 穩(wěn)壓輸出供數(shù)字電路使用。工作原理：數(shù)

17、字頻率計是直接用十進制數(shù)字來暗淡顯示被測信號頻率的一種測量裝置。它不僅可以測量正弦波、方波、三角波、尖脈沖信號和其他具有周期特性的信號的頻率，而且還可以測量它們的周期。數(shù)字頻率計由一個 1 秒鐘脈沖產(chǎn)生電路、一個測量控制電路、一個計數(shù)器、一個鎖存器和電源電路組成。數(shù)字頻率計是測 1 秒鐘脈沖產(chǎn)生電路。設計數(shù)字頻率計的關(guān)鍵是設計一個測頻率控制信號發(fā)生器，產(chǎn)生測量頻率的控制時序?？刂茣r鐘信號取為 1Hz，2 分頻后即可產(chǎn)生一個脈寬為 1 秒的時鐘 test-en，以此作為計數(shù)閘門信號。當 test-en 為高電平時，允許計數(shù)；當 test-en 由高電平變?yōu)榈碗娖綍r，應產(chǎn)生一個鎖存信號，將計數(shù)值保

18、存起來；鎖存數(shù)據(jù)后，還要在下次 test-en 上升沿到來之前產(chǎn)生零信號 clear，將計數(shù)器清零，為下次計數(shù)作準備。2、數(shù)字頻率計的主要技術(shù)指標（1）頻率準確度一般用相對誤差來表示，即（+）式中，為量化誤xxffxTf1ccffxTf1NNN1差（即1 個字誤差） ，是數(shù)字儀器所特有的誤差，當閘門時間 T 選定后，越低，量化xf誤差越大；為閘門時間相對誤差，主要由時基電路標準頻率的準確度決定，ccffTT。ccffxTf1（2）頻率測量范圍在輸入電壓符合規(guī)定要求值時，能夠正常進行測量的頻率區(qū)間稱為頻率測量范圍。頻率測量范圍主要由放大整形電路的頻率響應起決定。（3）數(shù)字顯示位數(shù)頻率計的數(shù)字顯示

19、位數(shù)決定了頻率計的分辨率。位數(shù)越多，分辨率越高。（4）測量時間頻率計完成一次測量所需要的時間，包括準備、計數(shù)、鎖存和復位時間。（二）數(shù)字頻率計的設計1、硬件電路設計（1）計數(shù)脈沖形成電路：用 555 定時器接成施密特觸發(fā)器對外加的周期波進行變換，使之輸出為矩形脈沖。如圖 3.1 所示圖 3.1 計數(shù)脈沖形成電路（2）計數(shù)顯示電路主要包括：a、由 ATMEL 公司生產(chǎn)、晶振頻率為 12MHZ 的 8051 單片機。通過軟件編程使它內(nèi)部的定時器 T0定時，T1對外部的所加脈沖計數(shù)。然后把測量結(jié)果值通過 P0口輸出。b、用 4 位七段共陰極數(shù)碼管動態(tài)掃描方式顯示。多周期同步測量法的基本思路是使被測信

20、號與閘門之間實現(xiàn)同步化，從而從根本上消除了在閘門時間內(nèi)對被測信號進行計數(shù)時的1 量化誤差，使測量精度大大提高。倒數(shù)計數(shù)器就是基于該方法而設計出來的一種具有創(chuàng)新思想的測頻、測周期的儀器。它采用多周期同步測量法，即測量輸入多個（整數(shù)個）周期值，再進行倒數(shù)運算而求得頻率。其優(yōu)點是：可在整個測頻范圍內(nèi)獲得同樣高的測試精度和分辨率。（3）系統(tǒng)級方案設計在選擇多周期同步等精度測量法的情況下，按照自頂向下的設計方法，可以畫出該頻率計的系統(tǒng)級框圖，如圖 3.2 所示。根據(jù)測周期、頻率的原理，可以將總體框圖分為三個子系統(tǒng)：輸入通道（即前置整形電路）該部分主要由模擬電路組成的；多周期同步等精度頻率、周期的測量、控

21、制及功能切換（中間部分） ，該部分基本上由數(shù)字硬件電路組成；單片機及外圍電路，包括單片機、數(shù)碼顯示。圖 3.2 頻率計的系統(tǒng)方框（4）子系統(tǒng)設計a輸入通道的設計。輸入通道是由前置放大器和整形器組成的，所以要對前置放大器的增益和帶寬指標進行估計。為了能準確測量信號，將輸入信號經(jīng)過一個放大整形電路。其具體實施方案為：將輸入信號經(jīng)過 LM358 運放放大，再通過 74LS132 整形，此時的信號還不能直接送入單片機，這是因為在硬件上 CPU 對 INT0 和 INT1 引腳的信號不能控制，解決這個問題要通過硬件，再配合軟件來解決。b預置閘門時間發(fā)生電路設計。閘門時間的確定，可以先由一個 555 定時

22、器產(chǎn)生一個脈沖信號，將 555 產(chǎn)生的脈沖信號送入到 74LS90 十進制計數(shù)器當中，由于 74LS90 具有二-五進制混合計數(shù)的功能，所以可以用它來實現(xiàn)五進制計數(shù)，將 74LS90 的輸出接到38 線譯碼器 74LS138 的輸入端，再將譯碼器的輸出端接上五個發(fā)光二極管，這樣就可以實現(xiàn)硬件上的閘門時間控制。但是考慮到硬件實現(xiàn)上的復雜性，可以通過軟件上來實現(xiàn)，就是將五個發(fā)光二極管直接接到單片機的 P1 口由軟件上來實現(xiàn)，通過按鍵來改變它的閘門時間。c數(shù)碼顯示電路的設計。該部分電路是由單向八位移位寄存器 74LS164 和數(shù)碼管組成的?？紤]到精度的問題，取五位計數(shù)值，采用五片 74LS164 級

23、聯(lián)，同時還要顯示頻率和周期的單位，所以還需再級聯(lián)一塊 74LS164，在 74LS164 的輸出端接六個單位指示燈，分別表示周期頻率的三個不同的單位數(shù)量級，即周期單位 s，ms，s 和頻率單位Hz，KHz 及 MHz。移位寄存器的時鐘信號是由單片機的串行輸出口 TXD 腳控制。2、軟件的設計（1）軟件主程序流程圖(見圖 3.3）圖 3.3 軟件主程序流程（2）子程序的設計a鍵盤中斷服務子程序。因該頻率計的測量項目較多，所以在系統(tǒng)初始化時，將默認測量項目設置為測頻，且預置閘門時間設置為 1ms。具體做法就是在主程序的系統(tǒng)初始化部分，將測頻選擇鍵的鍵值以及預置閘門時間設置代碼寫入單片機 RAM 單

24、元中去。這樣開機后即使用戶沒有選擇任何測量項目鍵，也能進行頻率測量。b軟件計數(shù)器子程序。該頻率計所需要的不同閘門預置時間信號是由單片機產(chǎn)生的。由于預置閘門時間的范圍很寬，最大值為 10s，最小值為 1ms，僅用單片機中的定時器硬件是不能實現(xiàn)的，需采用軟硬件相結(jié)合的方法來實現(xiàn)。其具體實現(xiàn)方案為將 C/T0 定時器/計數(shù)器設置為由引腳高電平啟動的方式 1 定時器 T0，初始化將其初值設為 0.該計數(shù)器的啟動過程如下：主程序首先將單片機 P1.6 腳置為高電平（邏輯 1）發(fā)出預置閘門信號，該信號經(jīng)同步電路而產(chǎn)生高電平的同步門信號，從而使單片機引腳變?yōu)楦唠娖?，C/T0 定時器中的計數(shù)器就被啟動開始計數(shù)

25、。c數(shù)據(jù)處理子程序。當事件計數(shù)器和時間計數(shù)器的計數(shù)值 NA，NB 被讀到單片機中后，通過調(diào)用數(shù)據(jù)處理子程序，根據(jù)過去讀入并保存在單片機 RAM 單元中的測量項目的鍵值，預置閘門值代碼，判斷出所要測量的參數(shù)項目，對計數(shù)值 NA，NB 進行相應的處理，求出所測參數(shù)的值和單位，最后應將參數(shù)值轉(zhuǎn)換為十進制數(shù)，再轉(zhuǎn)換為驅(qū)動 LED 數(shù)碼顯示器的段碼（每位包含 5 個數(shù)字段碼和 1 個小數(shù)點）以及驅(qū)動三個單位符號指示燈之一的位碼，作為顯示子程序的輸入數(shù)據(jù)，存放在 9 個 RAM 單元組成的顯示緩沖區(qū)中。對計數(shù)值 NA，NB 的處理運算要用到除法和乘法，為了提高運算精度，應當采用浮點運算。顯然，采用 C 語

26、言來編寫這些運算程序可大大提高編程效率。（3）設計總原理圖圖 3.4 原理圖3、軟件仿真 圖 3.5 仿真圖四、基本元器件的闡述（一）AT89S52 簡介 AT89S52 是一個低功耗，高性能 CMOS 8 位單片機，片內(nèi)含 4k Bytes ISP（In-system programmable）的可反復擦寫 1000 次的 Flash 只讀程序存儲器，器件采用 ATMEL公司的高密度、非易失性存儲技術(shù)制造，兼容標準 MCS-51 指令系統(tǒng)及 80C51 引腳結(jié)構(gòu)，芯片內(nèi)集成了通用 8 位中央處理器和 ISP Flash 存儲單元，功能強大的微型計算機的AT89S51 可為許多嵌入式控制應用系

27、統(tǒng)提高性價比的解決方案。 AT89S51 具有如下特點：40 個引腳（引腳圖中圖 4.1 所示），4k Bytes Flsh 片內(nèi)程序儲器，128 bytes 的隨機存取數(shù)據(jù)存儲器（RAM），32 個外部雙向輸入/輸出（I/O）口，5 個中斷優(yōu)先級 2 層中斷嵌套中斷，2 個 16 位可編程定時計數(shù)器，2 個全雙工串行通信口，看門狗（WDT）電路，片內(nèi)時鐘振蕩器。此外，AT89S52 設計和配置了振蕩頻率可為 0Hz 并可通過軟件設置省電模式?？臻e模式下，CPU 暫停工作，而 RAM 定時計數(shù)器，串行口，外中斷系統(tǒng)可繼續(xù)工作，掉電模式凍結(jié)振蕩器而保存 RAM 的數(shù)據(jù)，停止芯片其它功能直至外中斷

28、激活或硬件復位。同時該芯片還具有 PDIP、TQFP 和 PLCC 等三種封裝形式，以適應不同產(chǎn)品的需求。 圖 4.1 管腳圖1、主要功能特性 兼容 MCS-51 指令系統(tǒng) 32 個雙向 I/O 口 2 個 16 位可編程定時/計數(shù)器 全雙工 UART 串行中斷口線 2 個外部中斷源 中斷喚醒省電模式 看門狗（WDT）電路 靈活的 ISP 字節(jié)和分頁編程 4k 可反復擦寫 ISP Flash ROM 4.5-5.5V 工作電壓 時鐘頻率 0-33MHz 128x8bit 內(nèi)部 RAM 低功耗空閑和省電模式 3 級加密位 軟件設置空閑和省電功能 雙數(shù)據(jù)寄存器指針2、引腳功能VCC（40）：5V；

29、 GND（20）：接地； P0 口（3932）：P0 口為 8 位漏極開路雙向 I/O 口，每引腳可吸收 8 個 TTL 門電流； P1 口（18）：P1 口是從內(nèi)部提供上拉電阻器的 8 位雙向 I/O 口，P1 口緩沖器能接收和輸出 4 個 TTL 門電流； P2 口（2128）：P2 口為內(nèi)部上拉電阻器的 8 位雙向 I/O 口，P2 口緩沖器可接收和輸出 4 個 TTL 門電流； P3 口（1017）：P3 口是 8 個帶內(nèi)部上拉電阻器的雙向 I/O 口，可接收和輸出 4 個TTL 門電流，P3 口也可作為 AT89C51 的特殊功能口； RST（9）：復位輸入。當振蕩器復位時，要保持

30、RST 引腳 2 個機器周期的高電平時間； ALE/PROG（30）：當訪問外部存儲器時，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的低位字節(jié)，在 FLASH 編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。在平時，ALE 端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號，此頻率為振蕩器頻率的 1/6，它可用作對外部輸出的脈沖或用于定時目的，要注意的是，每當訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，將跳過 1 個 ALE 脈沖； PSEN（29）：外部程序存儲器的選通信號。在由外部程序存儲器取指期間，每個機器周期 2 次 PSEN 有效，但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，這 2 次有效的 PSEN 信號將不出現(xiàn)； EA/VPP（31）：當 EA 保持低電平時

31、，外部程序存儲器地址為（0000HFFFFH）不管是否有內(nèi)部程序存儲器。FLASH 編程期間，此引腳也用于施加 12V 編程電源（VPP）； XTAL1（19）：反向振蕩器放大器的輸入及內(nèi)部時鐘工作電路的輸入；XTAL2（18）：來自反向振蕩器的輸出。（二）555 定時器1、555 定時器及其應用555 定時器是一種中規(guī)模集成電路，外形為雙列直插 8 腳結(jié)構(gòu)，體積很小，使用起來方便。只要在外部配上幾個適當?shù)淖枞菰?，就可以?gòu)成史密特觸發(fā)器、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器及自激多諧振蕩器等脈沖信號產(chǎn)生與變換電路。它在波形的產(chǎn)生與變換、測量與控制、定時電路、家用電器、電子玩具、電子樂器等方面有廣泛的應用。參數(shù)名稱符

32、號單位參數(shù)電源電壓VCCV516電源電流ICCmA10閾值電壓VTHVVCC32觸發(fā)電壓VTRVVCC31輸出低電平VOLV1輸出高電平VOHV13.3最大輸出電流IOMAXmA200最高振蕩頻率fMAXKHz300時間誤差tnS5表 4.1 雙極性型 5G555 的主要性能參數(shù)集成 555 定時器有雙極性型和 CMOS 型兩種產(chǎn)品。一般雙極性型產(chǎn)品型號的最后三位數(shù)都是 555，CMOS 型產(chǎn)品型號的最后四位數(shù)都是 7555.它們的邏輯功能和外部引線排列完全相同。器件電源電壓推薦為 4512V，最大輸出電流 200mA 以內(nèi)，并能與 TTL、CMOS邏輯電平相兼容。其主要參數(shù)見表 4.1。55

33、5 定時器的內(nèi)部電路框圖及邏輯符號和管腳排列如圖 4.2 所示。(a)555 的邏輯符號(b)555 的引腳排列圖 4.22、施密特觸發(fā)器電路如圖 4.3 所示，只要將腳 2 和 6 連在一起作為信號輸入端，即得到施密特觸發(fā)器。圖 4.4 畫出了 Vs、Vi 和 Vo 的波形圖。設被整形變換的電壓為正弦波 Vs，其正半波通過二極管 D 同時加到 555 定時器的 2腳和 6 腳，得到的 Vi 為半波整流波型。當 Vi 上升到 2/3Vcc 時，Vo 從高電平轉(zhuǎn)換為低電平；當 Vi 下降到 1/3Vcc 時，Vo 又從低電平轉(zhuǎn)換為高電平。回差電壓： VVccVcc=Vcc323131圖 4.3

34、555 施密特觸發(fā)器 圖 4.4 555 施密特觸發(fā)器的波形圖五、結(jié)束語 （一）總結(jié)由于本人的水平有限，完不成老師出的五個題目。借鑒別人的頻率計并盡自己的最大能力完成了這個簡易數(shù)字頻率計，還好，誤差不是很大。對于精度要求不是很高的情況下，可用于測量 09999 的低頻頻率。任務艱巨啊，得加倍學習才行，才知道與別人的距離是那么的遠。通過 10 來天的學習，我發(fā)現(xiàn)比以前明顯的有了一些進步，以前只是改別人的源程序，進步不大，現(xiàn)在自己嘗試著寫出程序，自然遇到的問題就多一些，再去解決學到的知識當然也就多些，我會珍惜這次難得的機會，努力多學一些東西。致致 謝謝一個月的時間很快過去了，本篇畢業(yè)論文已經(jīng)圓滿完成。在這里首先要感謝院、系領(lǐng)導給予的大力支持，為我們提供了良好的設計環(huán)境和必要的測試儀器，感謝指導老師朱浩亮老師給予的悉心指導和不厭其煩的熱情幫助；特別要感謝教過我們單片機老師聶雄老師以其淵博的知識、嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度、開拓進取的精