湖南工程學(xué)院課 程 設(shè) 計(jì)課程名稱 單片機(jī)課程設(shè)計(jì) 課題名稱 頻率計(jì)數(shù)器 專 業(yè) 電子科學(xué)與技術(shù) 班 級(jí) 0981 學(xué) 號(hào) 姓 名 指導(dǎo)教師 2012年 5 月 25 日湖南工程學(xué)院課 程 設(shè) 計(jì) 任 務(wù) 書課程名稱 單片機(jī)課程設(shè)計(jì) 課 題 頻率計(jì)數(shù)器 專業(yè)班級(jí) 電子科學(xué)與技術(shù)0981 學(xué)生姓名 學(xué) 號(hào) 指導(dǎo)老師 審 批 任務(wù)書下達(dá)日期 2012 年 5 月 14 日任務(wù)完成日期 2012年 5 月 25 日設(shè)計(jì)內(nèi)容與設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)內(nèi)容：本課題以單片機(jī)為核心，設(shè)計(jì)和制作一個(gè)頻率計(jì)數(shù)器，來(lái)完成對(duì)輸入的信號(hào)進(jìn)行頻率計(jì)數(shù)，計(jì)數(shù)的頻率結(jié)果通過(guò)6位動(dòng)態(tài)數(shù)碼管顯示出來(lái)。要求能夠?qū)?250KHZ的信號(hào)頻率進(jìn)行準(zhǔn)確計(jì)數(shù)，計(jì)數(shù)誤差不超過(guò)1HZ。設(shè)計(jì)要求：1. 設(shè)計(jì)方案要合理、正確；2. 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)；3. 完成必要元器件選擇；4. 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)及調(diào)試；5. 寫出設(shè)計(jì)報(bào)告。主要設(shè)計(jì)條件1. MCS-51單片機(jī)實(shí)驗(yàn)操作臺(tái)1臺(tái)；2. PC機(jī)及單片機(jī)調(diào)試軟件；3. 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)板1套；4. 制作工具1套；5. 系統(tǒng)設(shè)計(jì)所需的元器件。說(shuō) 明 書 格 式課程設(shè)計(jì)封面課程設(shè)計(jì)任務(wù)書目 錄一、設(shè)計(jì)的內(nèi)容、要求及目的二、系統(tǒng)總體方案選擇與說(shuō)明三、系統(tǒng)方框圖與工作原理四、各部分方案選定、功能及計(jì)算五、器件說(shuō)明六、應(yīng)用系統(tǒng)的程序設(shè)計(jì)七、調(diào)試說(shuō)明、使用說(shuō)明八、設(shè)計(jì)總結(jié)九、參考文獻(xiàn) 附錄：程序清單，設(shè)計(jì)電路原理圖進(jìn) 度 安 排設(shè)計(jì)時(shí)間分為二周第一周星期一、上午：布置課題任務(wù)，課題介紹及講課。 下午：借閱有關(guān)資料，總體方案討論。星期二、確定總體方案，學(xué)習(xí)與設(shè)計(jì)相關(guān)內(nèi)容。星期三、各部分方案設(shè)計(jì)。星期四、各部分設(shè)計(jì)。星期五、設(shè)計(jì)及上機(jī)調(diào)試。第二周星期一：設(shè)計(jì)及上機(jī)調(diào)試。星期二：調(diào)試，中期檢查。星期三：調(diào)試、寫說(shuō)明書。星期四-星期五上午：寫說(shuō)明書、完成電子版并打印成稿。星期五下午：答辯。參 考 文 獻(xiàn)參考文獻(xiàn)1、 單片機(jī)原理與應(yīng)用 王迎旭等編 機(jī)械工業(yè)出版社2、 51系列單片機(jī)設(shè)計(jì)實(shí)例 樓然苗等編 北京航空航天大學(xué)出版社3、 計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教程 黃勤等編 重慶大學(xué)出版社4、 微型計(jì)算機(jī)接口技術(shù)及應(yīng)用 劉樂(lè)善主編 華中科技大學(xué)出版社5、單片微型計(jì)算機(jī)原理及接口技術(shù)陳光東等 華中科技大學(xué)出版社目錄第一章.設(shè)計(jì)的內(nèi)容、要求及目的11.1 設(shè)計(jì)任務(wù)11.2 電路原理圖11.3 系統(tǒng)板上硬件連線21.4 程序設(shè)計(jì)內(nèi)容2第二章.設(shè)計(jì)原理及總體方案32.1頻率計(jì)數(shù)器的基本原理32.2 方案的確定4第三章.各部分方案選定、功能及計(jì)算53.1 主要控制模塊53.2時(shí)鐘模塊93.3 復(fù)位模塊93.4顯示模塊10第四章.程序設(shè)計(jì)及調(diào)試11設(shè)計(jì)總結(jié)14參考文獻(xiàn)15附錄一：電路仿真圖16附錄二：仿真結(jié)果圖17附錄三：源程序18第一章.設(shè)計(jì)的內(nèi)容、要求及目的1.1 設(shè)計(jì)任務(wù) 利用AT89S51單片機(jī)的T0、T1的定時(shí)計(jì)數(shù)器功能，來(lái)完成對(duì)輸入的信號(hào)進(jìn)行頻率計(jì)數(shù)，計(jì)數(shù)的頻率結(jié)果通過(guò)8位動(dòng)態(tài)數(shù)碼管顯示出來(lái)。要求能夠?qū)?250KHZ的信號(hào)頻率進(jìn)行準(zhǔn)確計(jì)數(shù)，計(jì)數(shù)誤差不超過(guò)1HZ。 1.2 電路原理圖 1.3 系統(tǒng)板上硬件連線 1.3.1 把“單片機(jī)系統(tǒng)”區(qū)域中的P0.0P0.7與“動(dòng)態(tài)數(shù)碼顯示”區(qū)域中的ABCDEFGH端口用8芯排線連接。 1.3.2 把“單片機(jī)系統(tǒng)”區(qū)域中的P2.0P2.7與“動(dòng)態(tài)數(shù)碼顯示”區(qū)域中的S1S2S3S4S5S6S7S8端口用8芯排線連接。 1.3.3 把“單片機(jī)系統(tǒng)”區(qū)域中的P3.4（T0）端子用導(dǎo)線連接到“頻率產(chǎn)生器”區(qū)域中的WAVE端子上。 1.4 程序設(shè)計(jì)內(nèi)容 1.4.1 定時(shí)/計(jì)數(shù)器T0和T1的工作方式設(shè)置，由圖可知，T0是工作在計(jì)數(shù)狀態(tài)下，對(duì)輸入的頻率信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)，但對(duì)工作在計(jì)數(shù)狀態(tài)下的T0，最大計(jì)數(shù)值為fOSC/24，由于fOSC12MHz，因此：T0的最大計(jì)數(shù)頻率為250KHz。對(duì)于頻率的概念就是在一秒只數(shù)脈沖的個(gè)數(shù)，即為頻率值。所以T1工作在定時(shí)狀態(tài)下，每定時(shí)1秒中到，就停止T0的計(jì)數(shù)，而從T0的計(jì)數(shù)單元中讀取計(jì)數(shù)的數(shù)值，然后進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。送到數(shù)碼管顯示出來(lái)。 1.4.2 T1工作在定時(shí)狀態(tài)下，最大定時(shí)時(shí)間為65ms，達(dá)不到1秒的定時(shí)，所以采用定時(shí)50ms，共定時(shí)20次，即可完成1秒的定時(shí)功能。 第二章.設(shè)計(jì)原理及總體方案2.1頻率計(jì)數(shù)器的基本原理頻率源頻率計(jì)的基本原理是用一個(gè)頻率穩(wěn)定度高的頻率源作為基準(zhǔn)時(shí)鐘，對(duì)比測(cè)量其他信號(hào)的頻率。通常情況下計(jì)算每秒內(nèi)待測(cè)信號(hào)的脈沖個(gè)數(shù)，此時(shí)我們稱閘門時(shí)間為1秒。閘門時(shí)間也可以大于或小于一秒。閘門時(shí)間越長(zhǎng)，得到的頻率值就越準(zhǔn)確，但閘門時(shí)間越長(zhǎng)則每測(cè)一次頻率的間隔就越長(zhǎng)。閘門時(shí)間越短，測(cè)的頻率值刷新就越快，但測(cè)得的頻率精度就受影響。測(cè)量一個(gè)信號(hào)的頻率有兩種方法：第一種是計(jì)時(shí)法，用基準(zhǔn)信號(hào)去測(cè)量被測(cè)信號(hào)的高電平持續(xù)的時(shí)間，然后轉(zhuǎn)換成被測(cè)信號(hào)的頻率。第二種是計(jì)數(shù)法，計(jì)算在基準(zhǔn)信號(hào)高電平期間通過(guò)的被測(cè)信號(hào)個(gè)數(shù)。根據(jù)設(shè)計(jì)要求測(cè)量0HZ250KHZ的正弦信號(hào)，首先要將正弦信號(hào)通過(guò)過(guò)零比較轉(zhuǎn)換成方波信號(hào)，然后變成測(cè)量方波信號(hào)。如果用第一種方法，當(dāng)信號(hào)頻率超過(guò)1KHZ的時(shí)候測(cè)量精度將超出測(cè)量精度要求，所以當(dāng)被測(cè)信號(hào)的頻率高于1KHZ的時(shí)候需要將被測(cè)信號(hào)進(jìn)行分頻處理。如果被測(cè)信號(hào)頻率很高需要將被測(cè)信號(hào)進(jìn)行多次分頻直到達(dá)到設(shè)計(jì)的精度要求。本課程設(shè)計(jì)采用AT89C51單片機(jī)為控制器件來(lái)制作一個(gè)0HZ250KHZ的頻率計(jì)數(shù)器，并將所得到的頻率通過(guò)數(shù)碼管顯示出來(lái)。根據(jù)設(shè)計(jì)要求用單片機(jī)的內(nèi)部T0產(chǎn)生基準(zhǔn)信號(hào)，由INTO輸入被測(cè)信號(hào)，通過(guò)定時(shí)方式計(jì)算被測(cè)信號(hào)的持續(xù)時(shí)間。通過(guò)單片機(jī)計(jì)算得出結(jié)果，最后通過(guò)數(shù)碼管顯示測(cè)量結(jié)果。系統(tǒng)的原理框圖如下圖所示：數(shù)顯碼示管AT89C51單片機(jī) 2.2 方案的確定系統(tǒng)采用AT89C51單片機(jī)作為控制核心，門控信號(hào)由AT89S51內(nèi)部的計(jì)數(shù)定時(shí)器產(chǎn)生，單位為1s。由于單片機(jī)的計(jì)數(shù)頻率上限較低(12MHZ晶振時(shí)約500KHZ)，所以需對(duì)高頻被測(cè)信號(hào)進(jìn)行硬件分頻處理，AT89S51則完成運(yùn)算、控制及顯示功能。由于使用了單片機(jī)，使整個(gè)系統(tǒng)具有極為靈活的可編程性，能方便地對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行功能擴(kuò)展與改進(jìn)。原理圖如下圖：信號(hào)輸 入數(shù)碼管顯示 單片機(jī)處理在本設(shè)計(jì)方案中，我通過(guò)程序設(shè)定T0工作在計(jì)數(shù)狀態(tài)下，T1工作在計(jì)時(shí)狀態(tài)下。T0計(jì)數(shù)器對(duì)輸入的信號(hào)經(jīng)行計(jì)數(shù)，其最大計(jì)數(shù)值為fOSC/24,當(dāng)fOSC=12MHz時(shí)，T0的最大計(jì)數(shù)頻率為500kHz。由于信號(hào)的頻率就是每秒鐘信號(hào)脈沖的個(gè)數(shù)，于是我讓T1工作在定時(shí)狀態(tài)下，定時(shí)時(shí)間為1秒。每定時(shí)1秒鐘到，就停止T0的計(jì)數(shù)，然后從T0的計(jì)數(shù)單元中讀取計(jì)數(shù)的數(shù)值，即完成了信號(hào)頻率的測(cè)量，最后通過(guò)六位數(shù)碼管顯示出頻率值。第三章.各部分方案選定、功能及計(jì)算3.1 主要控制模塊主控模塊主要是AT89C51單片機(jī)系統(tǒng)，采用12MHZ的晶振頻率。單片機(jī)的P3.2口接被處理后的被測(cè)信號(hào)，P0口接LED顯示器的數(shù)據(jù)輸入端，ALE，RD，WR，P0.0，P0.1通過(guò)外接控制電路接數(shù)碼管顯示器的控制端。單片機(jī)系統(tǒng)的電路如下圖所示：AT89C51是一個(gè)低功耗，高性能CMOS 8位單片機(jī)，片內(nèi)含4k Bytes ISP(In-system programmable)的可反復(fù)擦寫1000次的Flash只讀程序存儲(chǔ)器，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)制造，兼容標(biāo)準(zhǔn)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(chǔ)單元，功能強(qiáng)大的微型計(jì)算機(jī)的AT89S51可為許多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高性價(jià)比的解決方案。AT89S51具有如下特點(diǎn)：40個(gè)引腳，4k Bytes Flash片內(nèi)程序存儲(chǔ)器，128 bytes的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（RAM），32個(gè)外部雙向輸入/輸出（I/O）口，5個(gè)中斷優(yōu)先級(jí)2層中斷嵌套中斷，2個(gè)16位可編程定時(shí)計(jì)數(shù)器,2個(gè)全雙工串行通信口，看門狗（WDT）電路，片內(nèi)時(shí)鐘振蕩器。此外，AT89S51設(shè)計(jì)和配置了振蕩頻率可為0Hz并可通過(guò)軟件設(shè)置省電模式?？臻e模式下，CPU暫停工作，而RAM定時(shí)計(jì)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激活或硬件復(fù)位。同時(shí)該芯片還具有PDIP、TQFP和PLCC等三種封裝形式，以適應(yīng)不同產(chǎn)品的需求。 管腳說(shuō)明： VCC：供電電壓。 GND：接地。 P0：P0口為一個(gè)8位漏級(jí)開路雙向I/O口，每腳可吸收8TTL門電流。當(dāng)P1口的管腳第一次寫1時(shí)，被定義為高阻輸入。P0能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，它可以被定義為數(shù)據(jù)/地址的第八位。在FIASH編程時(shí)，P0 口作為原碼輸入口，當(dāng)FIASH進(jìn)行校驗(yàn)時(shí)，P0輸出原碼，此時(shí)P0外部必須被拉高。 P1：P1口是一個(gè)內(nèi)部提供上拉電阻的8位雙向I/O口，P1口緩沖器能接收輸出4TTL門電流。P1口管腳寫入1后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入，P1口被外部下拉為低電平時(shí)，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。在FLASH編程和校驗(yàn)時(shí)，P1口作為第八位地址接收。 P2：P2口為一個(gè)內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2口緩沖器可接收，輸出4個(gè)TTL門電流，當(dāng)P2口被寫“1”時(shí)，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。并因此作為輸入時(shí)，P2口的管腳被外部拉低，將輸出電流。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。P2口當(dāng)用于外部程序存儲(chǔ)器或16位地址外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行存取時(shí)，P2口輸出地址的高八位。在給出地址“1”時(shí)，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢(shì)，當(dāng)對(duì)外部八位地址數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行讀寫時(shí)，P2口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。P2口在FLASH編程和校驗(yàn)時(shí)接收高八位地址信號(hào)和控制信號(hào)。 P3：P3口管腳是8個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的雙向I/O口，可接收輸出4個(gè)TTL門電流。當(dāng)P3口寫入“1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。作為輸入，由于外部下拉為低電平，P3口將輸出電流（ILL）這是由于上拉的緣故。P3.0 RXD（串行輸入口）P3.1 TXD（串行輸出口）P3.2 /INT0（外部中斷0）P3.3 /INT1（外部中斷1）P3.4 T0（記時(shí)器0外部輸入）P3.5 T1（記時(shí)器1外部輸入）P3.6 /WR（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通）P3.7 /RD（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通）P3口同時(shí)為閃爍編程和編程校驗(yàn)接收一些控制信號(hào)。I/O口作為輸入口時(shí)有兩種工作方式即所謂的讀端口與讀引腳讀端口時(shí)實(shí)際上并不從外部讀入數(shù)據(jù)而是把端口鎖存器的內(nèi)容讀入到內(nèi)部總線經(jīng)過(guò)某種運(yùn)算或變換后再寫回到端口鎖存器只有讀端口時(shí)才真正地把外部的數(shù)據(jù)讀入到內(nèi)部總線上面圖中的兩個(gè)三角形表示的就是輸入緩沖器CPU將根據(jù)不同的指令分別發(fā)出讀端口或讀引腳信號(hào)以完成不同的操作這是由硬件自動(dòng)完成的不需要我們操心1然后再實(shí)行讀引腳操作否則就可能讀入出錯(cuò)為什么看上面的圖如果不對(duì)端口置1端口鎖存器原來(lái)的狀態(tài)有可能為0Q端為0Q為1加到場(chǎng)效應(yīng)管柵極的信號(hào)為1該場(chǎng)效應(yīng)管就導(dǎo)通對(duì)地呈現(xiàn)低阻抗,此時(shí)即使引腳上輸入的信號(hào)為1也會(huì)因端口的低阻抗而使信號(hào)變低使得外加的1信號(hào)讀入后不一定是1若先執(zhí)行置1操作則可以使場(chǎng)效應(yīng)管截止引腳信號(hào)直接加到三態(tài)緩沖器中實(shí)現(xiàn)正確的讀入由于在輸入操作時(shí)還必須附加一個(gè)準(zhǔn)備動(dòng)作所以這類I/O口被稱為準(zhǔn)雙向口89C51的P0/P1/P2/P3口作為輸入時(shí)都是準(zhǔn)雙向口接下來(lái)讓我們?cè)倏戳硪粋€(gè)問(wèn)題從圖中可以看出這四個(gè)端口還有一個(gè)差別除了P1口外P0P2P3口都還有其他的功能 RST：復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時(shí)，要保持RST腳兩個(gè)機(jī)器周期的高電平時(shí)間。 ALE/PROG：當(dāng)訪問(wèn)外部存儲(chǔ)器時(shí)，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。在FLASH編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。在平時(shí)，ALE端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號(hào)，此頻率為振蕩器頻率的1/6。因此它可用作對(duì)外部輸出的脈沖或用于定時(shí)目的。然而要注意的是：每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，將跳過(guò)一個(gè)ALE脈沖。如想禁止ALE的輸出可在SFR8EH地址上置0。此時(shí)， ALE只有在執(zhí)行MOVX，MOVC指令是ALE才起作用。另外，該引腳被略微拉高。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài)ALE禁止，置位無(wú)效。 /PSEN：外部程序存儲(chǔ)器的選通信號(hào)。在由外部程序存儲(chǔ)器取指期間，每個(gè)機(jī)器周期兩次/PSEN有效。但在訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，這兩次有效的/PSEN信號(hào)將不出現(xiàn)。 /EA/VPP：當(dāng)/EA保持低電平時(shí)，則在此期間外部程序存儲(chǔ)器（0000H-FFFFH），不管是否有內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。注意加密方式1時(shí)，/EA將內(nèi)部鎖定為RESET；當(dāng)/EA端保持高電平時(shí)，此間內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。在FLASH編程期間，此引腳也用于施加12V編程電源（VPP）。 XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時(shí)鐘工作電路的輸入。 XTAL2：來(lái)自反向振蕩器的3.2時(shí)鐘模塊 如圖所示是采用內(nèi)部振蕩方式使8051單片機(jī)產(chǎn)生時(shí)鐘信號(hào)，在單片 機(jī)芯片的X1和X2引腳兩端跨接石英晶體振蕩器和兩個(gè)電容構(gòu)成穩(wěn)定的自激振蕩電路，其中電容對(duì)振蕩頻率起微調(diào)作用，晶振頻率為12MHZ。3.3 復(fù)位模塊 復(fù)位是單片機(jī)的初始化操作，其功能是CPU從000H單元開始執(zhí)行程序，除了使系統(tǒng)正常初始化，當(dāng)程序運(yùn)行出錯(cuò)或操作錯(cuò)誤使系統(tǒng)處于鎖死狀態(tài)時(shí)，為擺脫困境，也需要按復(fù)位鍵重新啟動(dòng)。如圖為按鍵手動(dòng)復(fù)位方式，通過(guò)復(fù)位端經(jīng)電阻和電源+5V接通實(shí)現(xiàn)復(fù)位功能。3.4顯示模塊本次設(shè)計(jì)中采用了LED顯示器，即數(shù)碼管。數(shù)碼管的每一個(gè)數(shù)碼段是一只發(fā)光二極管。當(dāng)發(fā)光二極管導(dǎo)通時(shí)，相應(yīng)的一個(gè)點(diǎn)或者一個(gè)筆畫發(fā)光，控制發(fā)光二極管發(fā)光組合，可以顯示出所需字符。本電路采用的是共陰的數(shù)碼管，其編碼如下：0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x00,0x40 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 熄滅C語(yǔ)言程序?yàn)椋簎nsigned char code dispcode=0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66, 0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x00,0x40;第四章.程序設(shè)計(jì)及調(diào)試 根據(jù)課程設(shè)計(jì)所要求的功能，在KEIL51開發(fā)環(huán)境下編譯程序，首先要定義相關(guān)參量，然后初始化中斷，打開外中斷，T0是工作在計(jì)數(shù)狀態(tài)下，對(duì)輸入的頻率信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)，但對(duì)工作在計(jì)數(shù)狀態(tài)下的T0，最大的計(jì)數(shù)值為fOSC/24，由于fOSC12MHz， 因此： T0的最大計(jì)數(shù)頻率為 250KHz。對(duì)于頻率的概念就是在一秒計(jì)數(shù)脈沖的個(gè)數(shù)，即為頻率值。所以T1工作在定時(shí)狀態(tài)下，每定時(shí)1秒中到，就停止T0的計(jì)數(shù)，而從T0的計(jì)數(shù)單元中讀取計(jì)數(shù)的數(shù)值，然后進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。送到數(shù)碼管顯示出來(lái)。T1工作在定時(shí)狀態(tài)下，最大定時(shí)時(shí)間為65ms，達(dá)不到1秒的定時(shí)，所以采用定時(shí)50ms，共定時(shí)20次，即可完成1秒的定時(shí)功能。參考相關(guān)資料編譯實(shí)現(xiàn)相關(guān)功能程序，實(shí)現(xiàn)課程設(shè)計(jì)所要求的功能，程序流程圖如下：T1定時(shí)器結(jié)束計(jì)數(shù)顯示是否達(dá)到1S從P3*2接受外部中斷請(qǐng)求初始化T0/T1初始化（設(shè)置T0為外部脈沖計(jì)數(shù)，T1為1S定時(shí)）按照程序流程圖把編寫好的程序用KEIL-51單片機(jī)編譯系統(tǒng)編譯，編譯成功后，再把程序轉(zhuǎn)換為可執(zhí)行文件。在程序編寫過(guò)程中首先要考慮數(shù)碼管是共陰還是共陽(yáng)的，不同的數(shù)碼管的結(jié)構(gòu)不一樣，所采用的編碼也不一樣，本電路采用的是共陰的數(shù)碼管，所以其編碼如下：0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x00,0x40 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 熄滅所用C語(yǔ)言程序?yàn)椋簎nsigned char code dispcode=0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66, 0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x00,0x40;接下來(lái)要考慮哪個(gè)口做定時(shí)器哪個(gè)口做計(jì)數(shù)器接口，該電路的設(shè)計(jì)思路是用T1做定時(shí)器接口，而T0做計(jì)數(shù)器接口，并且還要考慮定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的工作模式，根據(jù)設(shè)計(jì)思路來(lái)設(shè)計(jì)程序，故編寫出了如下的C語(yǔ)言程序：TMOD為8位寄存器，用于控制T0和T1的工作方式和工作模式。低4位用于T0，高4位用于T1。我們要將T0口作為定時(shí)器那么低四位中的C/位的編碼應(yīng)該為1，而將T1口作為計(jì)數(shù)器接口那么高四位中的C/位的編碼應(yīng)該為0，并且要使T0和T1都工作在模式1方式，那么其編碼都應(yīng)該為01，所以就有編碼為00010101，轉(zhuǎn)化為十六進(jìn)制編碼就是0x15。所以有TMOD=0x15TH0=0; /初始化計(jì)時(shí)器1的高位TL0=0; /初始化計(jì)時(shí)器1的低位TH1=(65536-4000)/256;/初始化計(jì)時(shí)器1的高位TL1=(65536-4000)%256;/初始化計(jì)時(shí)器1的低位TR1=1; /開計(jì)時(shí)器1TR0=1; /開計(jì)時(shí)器0ET0=1; /開外部計(jì)時(shí)中斷0ET1=1; /開外部計(jì)時(shí)中斷1EA=1; /開總中斷定義完了定時(shí)器和計(jì)數(shù)器以及中斷的內(nèi)容之后進(jìn)入主程序的編寫（附錄三），編寫完所有程序之后進(jìn)行編譯并將生成的可執(zhí)行文件后寫入AT89C51單片機(jī)。此時(shí)單片機(jī)上顯示6位全零（見附錄一），加入信號(hào)源時(shí)數(shù)碼管能顯示輸入信號(hào)的頻率（見附錄二）說(shuō)明程序基本上沒(méi)有問(wèn)題了。 設(shè)計(jì)總結(jié)經(jīng)過(guò)本次課程設(shè)計(jì)使我受益匪淺，舊知識(shí)得到加強(qiáng)，程序的編寫調(diào)試，單片機(jī)的應(yīng)用，LED顯示管等，增加了新知識(shí)，開闊了視野。從中我學(xué)到了相當(dāng)多的知識(shí)，從程序的編譯到電路圖的設(shè)計(jì)仿真，到調(diào)試出結(jié)果，整個(gè)過(guò)程雖然遇到了許多困難，但經(jīng)過(guò)本人的不懈努力和老師的辛勤指導(dǎo)，以及在同學(xué)的熱心幫助下，不斷查找相關(guān)資料解決問(wèn)題，以至最終實(shí)現(xiàn)了本次課程設(shè)計(jì)。并且通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)的實(shí)踐，培養(yǎng)了自己對(duì)本專業(yè)學(xué)習(xí)的更為濃厚的興趣與愛好，提高了自己的動(dòng)手能力，以及與同學(xué)團(tuán)結(jié)協(xié)作的能力。更重要的是自身的自學(xué)能力和動(dòng)手能力得到了很大的提高，做課程設(shè)計(jì)的過(guò)程就是一個(gè)不斷的學(xué)習(xí)和探索的過(guò)程，當(dāng)出現(xiàn)困難的時(shí)候能夠沉著、冷靜、正確的面對(duì)和處理困難。我相信有了這次課程設(shè)計(jì)的整個(gè)經(jīng)歷，為將來(lái)進(jìn)行更高新知識(shí)的學(xué)習(xí)帶來(lái)了很大的益處，也為走上社會(huì)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。最后，感謝我的指導(dǎo)老師尋大勇老師，在本次課程設(shè)計(jì)中老師的指導(dǎo)給予了我很大的幫助，不但教會(huì)了我理論知識(shí)，還教會(huì)了我解決問(wèn)題的能力，老師淵博的知識(shí)、精益求精的工作態(tài)度給我留下了深刻的印象，將使我終身受益。同時(shí)也感謝我的同學(xué)、室友對(duì)我的幫助與支持，沒(méi)有他們的幫助我是無(wú)法在短時(shí)間內(nèi)圓滿完成本次課程設(shè)計(jì)的，與他們一起學(xué)習(xí)生活，帶給我很多的歡笑與快樂(lè)。由于本人所掌握的知識(shí)和能力水平的限制，在本次設(shè)計(jì)中一定存在一些錯(cuò)誤，懇請(qǐng)老師予以批評(píng)指正。再次對(duì)幫助我的老師和同學(xué)表示衷心的感謝。 參考文獻(xiàn)1.單片機(jī)原理與應(yīng)用 王迎旭等編 機(jī)械工業(yè)出版社2.51系列單片機(jī)設(shè)計(jì)實(shí)例 樓然苗等編 北京航空航天大學(xué)出版社3.計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教程 黃勤等編 重慶大學(xué)出版社4.微型計(jì)算機(jī)接口技術(shù)及應(yīng)用 劉樂(lè)善主編 華中科技大學(xué)出版社5.單片微型計(jì)算機(jī)原理及接口技術(shù)陳光東等 華中科技大學(xué)出版社附錄一：電路仿真圖 附錄二：仿真結(jié)果圖附錄三：源程序#include <AT89X51.H>unsigned char code dispbit=0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,0xef,0xdf,0xbf,0x7f;/共陰數(shù)碼管選通數(shù)組unsigned char code dispcode=0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66, 0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x00,0x40;/數(shù)碼管顯示的數(shù)字?jǐn)?shù)組unsigned char dispbuf8=0,0,0,0,0,0,10,10;/數(shù)碼管顯示內(nèi)容數(shù)組unsigned char temp8;/數(shù)碼管顯示內(nèi)容緩沖數(shù)組unsigned char dispcount;/顯示計(jì)數(shù)unsigned char T0count; /計(jì)時(shí)器0的計(jì)數(shù) unsigned char timecount;bit flag; /頻率計(jì)開始工作標(biāo)志位 unsigned long x; /八個(gè)數(shù)碼管顯示的數(shù) void main(void) unsigned char i; TMOD=0x15;/設(shè)置兩個(gè)計(jì)時(shí)器模式 TH0=0; /初始化計(jì)時(shí)器1的高位 TL0=0; /初始化計(jì)時(shí)器1的低位 TH1=(65536-5000)/256;/初始化計(jì)時(shí)器1的高位 TL1=(65536-5000)%256;/初始化計(jì)時(shí)器1的低位 TR1=1; /開計(jì)時(shí)器1 TR0=1; /開計(jì)時(shí)器0 ET0=1; /開外部計(jì)時(shí)中斷0 ET1=1; /開外部計(jì)時(shí)中斷1 EA=1; /開總中斷 while(1) if(flag=1) flag=0; x=T0count*65536+TH0*256+TL0; for(i=0;i<8;i+) / tempi=0; /清緩沖數(shù)組內(nèi)容 i=0; while(x/10) tempi=x%10; /把個(gè)位數(shù)給緩沖區(qū) x=x/10; i+; tempi=x; / 把十位數(shù)給緩沖 for(i=0;i<6;i+) dispbufi=tempi;/把高六位的數(shù)給顯示緩沖區(qū) timecount=0;/清0 T0count=0; TH0=0; TL0=0; TR0=1; void t0(void) interrupt 1 using 0 /中斷計(jì)時(shí)器0實(shí)行的函數(shù) T0count+;void t1(void) interrupt 3 using 0 /中斷計(jì)時(shí)器1的函數(shù) TH1=(65536-5000)/256; TL1=(65536-5000)%256; timecount+; if(timecount=250) TR0=0; timecount=0; flag=1; P0=dispcodedispbufdispcount; /數(shù)碼管顯示內(nèi)容 P2=dispbitdispcount; /數(shù)碼管選通 dispcount+; if(dispcount=8) dispcount=0; 電氣信息學(xué)院課程設(shè)計(jì)評(píng)分表項(xiàng) 目評(píng) 價(jià)優(yōu)良中及格差設(shè)計(jì)方案合理性與創(chuàng)造性（10%）開發(fā)板焊接及其調(diào)試完成情況*（10%）硬件設(shè)計(jì)或軟件編程完成情況（20%）硬件測(cè)試或軟件調(diào)試結(jié)果*(10%)設(shè)計(jì)說(shuō)明書質(zhì)量(20%)答辯情況(10%)完成任務(wù)情況(10%)獨(dú)立工作能力(10%)出勤情況(10%)綜 合 評(píng) 分 指導(dǎo)教師簽名：_ 日 期：_ 注：表中標(biāo)*號(hào)項(xiàng)目是硬件制作或軟件編程類課題必填內(nèi)容； 此表裝訂在課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書的最后一頁(yè)。課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書裝訂順序：封面、任務(wù)書、目錄、正文、評(píng)分表、附件（非16K大小的圖紙及程序清單）。 23