文档介绍：第1章绪论
本章从整体出发介绍了本设计的开发背景,数字频率计的概述,课题开发工具及语言。
课题开发背景
在电子技术中, 频率是最基本的参数之一, 并且与许多电参量的测量方案、测量结果都有十分密切的关系,。因此, 频率的测量就显得更为重要。测量频率的方法有多种,其中电子计数器测量频率具有精度高、使用方便、测量迅速, 以及便于实现测量过程自动化等优点, 是频率测量的重要手段之一。电子计数器测频有两种方式: 一是直接测频法, 即在一定闸门时间内测量被测信号的脉冲个数; 二是间接测频法, 如周期测频法。直接测频法适用于高频信号的频率测量, 间接测频法适用于低频信号的频率测量。数字频率计是一种基本的测量仪器,是用数字显示被测信号频率的仪器, 如配以适当的传感器, 可以对多种物理量进行测试, 因此, 它被广泛应用于航天、电子、测控等领域。随着电子技术的快速发展, 它将被更广泛的应用到各个领域中去。目前市场上的频率计产品很多,但基本上都是采用专用计数芯片如ICM7240、ICM7216和数字逻辑电路组成,由于这些芯片本身的工作频率不高(如ICM7240 仅有15MHz 左右) ,从而限制了产品的工作频率的提高, 远不能达到在一些特殊的场合需要测量很高的频率的要求,而且测量精度也受到芯片本身极大的限制。
数字频率计概述
频率是电子技术领域永恒的话题,电子技术领域离不开频率,一旦离开频率,电子技术的发展是不可想象的。为了得到性能更好的电子系统,科研人员在不断地研究着频率,CPU就是用频率的高低来评价其性能好坏,可见频率在电子系统中的重要性。由于社会发展和科技发展的需要,信息传输和处理的要求的提高,对频率的测量精度也提出了更高的要求,需要更高准确度的时频基准和更精密的测量技术。而频率测量所能达到的精度,主要取决于作为标准频率源的精度以及所使用的测量设备和测量方法。频率测量技术发展非常快。大量的工作在改进、创造新的测频原理、方法和仪器,以便以更高的精度、速度,自动进行测量和数据处理,并向多功能、小型化、高性价比方向发展。
综观过去一二十年的国内频率计市场,其生产单位有几十家,主要集中在江苏、四川、河北、上海等电子工业较发达的地区,产品的型号品牌已有上百种。这些国内产品虽然在采用大规模集成电路和专用集成电路、改进设计、强化多功能和小型化等方面都取得了很大进展。近几年随着我国电子仪器业的迅速发展及对仪器仪表的需求不断增长,生产厂商采用新器件和新技术,使频率计的便携性智能性有很大提高,其测频范围、显示分辨率、采样时间灵活性等技术性能已接近或达到。可见其市场发展前景乐观,电子仪器市场与全国经济前景一样变的越来越好。
课题开发工具和语言
Keil与Proteus仿真介绍
Keil c51 程序调试
Keilc51 不仅支持C语言,同时也可以对汇编进行调试。KeilC51
的编程及调试步骤主要由以下部分组成:
(1)选用芯片(AT89C51)。
(2)根据电路图设置引脚功能。
(3)对程序进行调试。
(4)生成机器代码(hex 文件)。
Proteus仿真
通过KeilC51 的程序调试把程序烧写成机器语言就可以在Proteus中仿真。在调试中因为电路界面太小,省去了放大部分,直接采用输入方波、正弦波、锯齿波和三角波的信号来查看电路是否有异常及存在的问题,主要步骤分以下几部分:
(1)根据Protel所画的电路图连接各部分元件。
(2)单片机载入机器代码(hex 文件)。
(3)设置内置晶振为12M。
(4)分别输入方波、正弦波、锯齿波和三角波信号进行测试。
选用开发语言应注意以下两点:
(1)生成的目标代码质量高,程序运行效率高。
(2)可移植性好。基本上不用作修改就能用于各种类型的计算机和各种操作系统。
本系统选择的语言是C语言,它有以下特点
1、简洁紧凑、灵活方便
2、运算符丰富
3、数据结构丰富
4、C是结构式语言
5、C语法限制不太严格,程序设计自由度大
6、C语言允许直接访问物理地址,可以直接对硬件进行操作
7、生成目标代码质量高,程序执行效率高一般只比汇编程序生成的目标代码效率低10へ20%。
8、C语言适用范围大,可移植性好
开发利用C 语言进行单片机应用系统数字频率计的设计, 不仅编程简单, 精度高, 而且避免了汇编语言在进行乘除法运算时要考虑采用浮点运算的要求。与汇编语言相比编程语句大大减少。
第2章方案论证与系统原理
频率测量常见方法
(1)直接测频法。直接测频法是把被测频率信号经脉冲形成电路后加到闸门的一个输入端, 只有在闸门开通时间T (以秒计) 内, 被计数的脉冲