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1 引言
為了實現智能化的電子計數測頻,實現一個寬領域、高精度的頻率計,一種有效的方法是運用單片機測量頻率。采用單片機、接口芯片以及分頻電路實現頻率的自動分頻。根據計數值、分頻系數,求出周期T,得到待測頻率。
2 C51語言使用中幾個關鍵問題
在數字頻率計中,沒有采用常用的匯編語言,全部軟件用C語言編程。8051單片機的C語言編譯器簡稱C51。C51程序有且僅有一個名為main的主程序。
(l)用#include在C語言源程序中包含庫文件。例如:#include〈reg51.h〉
(2)為了能直接訪問特殊功能寄存器SFR,C51提供了一種自主形式的定義方法,這是標準C語言中所沒有的,僅適于單片機編程。例如:sfr TMOD=OX89;
(3)對于片外的I/O擴展,用“#define',語句進行定義。如:#define PORT A XBYTE[0xffc0];
(4)實時中斷程序的編程方法。中斷函數的聲明方法如下:
void<函數名>(void)interrupt【中斷向量代號][using[內部寄存器組代號]
3 數字頻率計主程序設計
在主程序中聲明庫文件,定義8155的口地址和所有全局變量。顯示函數說明以及定時器和8155的初始化。點亮啟動標志燈。設置外部中斷為邊沿觸發(fā)。設置分頻系數初值并測周期。進行分頻系數的判斷,讀周期值并將其轉換成頻率。調用顯示程序,完成顯示頻率的功能。
#include
#include
#include
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
#define COM8155XBYTE[0x2000]
#define PA8155XBYTE[0x2001]
#define PB8155XBYTE【0x2002]
#define PC8155XBYTE[0x2003]
float fre; float mid,total,v,c,g
uint j=0,par=0x01,fen2=0x80,fenl=0x00.p;
bit rflag1,rflag2;
在使用C51語言中,absacc.h和reg51.h是不可缺少的。這兩個文件定義了單片機的所有寄存器和端口。上述程序中還定義8155的各個口地址,便于C51編譯器按8155的實際硬件結構,建立I/O變量名與其實際地址的對應關系。下面程序是函數說明和初始化:
void main(void)
(uint k=0; /*給循環(huán)變量賦初值*/
void show(void); /*顯示函數說明*/
TMOD=0x10; /*定時器1方式1,
GATE=0*/
COM8155=0xof; /*8155的工作方式控制字*/
PB8155=fen1; /*分頻初值賦予8155的PB口*/
PC8155=0x06p /*點亮啟動標志燈*/
PA8155=0x80;
EA=1;IT1=1;ET1=1;PX1=1；/*開中斷,
4 數字頻率計顯示程序設計
在顯示程序中,要設定字型數碼數組,判斷頻率值的單位,并將其分為Hz,KHz,MHz。判斷頻率值的整數部分和小數部分的位數,顯示頻率值和單位數量級標志燈。小數點處理顯示程序如下:
PC8155=0x07; PA8155=table[s[6]];
c=0;while(c〈10000)(++c;);PA8155=0x00;
PC8155=0x065
if(n==O)(PA8155=0x005；PA8155=0x01;);
c=0;while(c<1000)(++c;);
if(n==1)(PA8155=0x00;PA8155=0x02;);
c=0;while(c<1000)(++c;);
if(n==2)(PA8155=0x00;PA8155=0x04;);
c=0;while(c<1000)(++c;);
i++;
小數點處理程序中由高位到低位,逐位顯示頻率值。每顯示一位數,要有一個C循環(huán)語句進行適當的延時,并將8155的PA口清零,保證下一次的顯示。顯示的方法是數組s[8]的每個值作為字形碼數組table[]的下標,在table[]數組中找到自己對應的字形碼,送至8155的PA口。最后根據n的值,確定所顯示的頻率值的單位數量級。
5 結論
本文的工作基礎是應用單片機設計的數字頻率計。利用C語言進行單片機應用系統(tǒng)數字頻率計的設計,不僅編程簡單,精度高,而且避免了匯編語言在進行乘除法運算時要考慮采用浮點運算的要求。與匯編語言相比編程語句大大減少。數字頻率計的全部軟件均經過了調試。并進行了誤差分析。頻率的測量范圍從1Hz到1MHz,具有一定的實用價值。
參考鏈接：http://www.picavr.com/news/2008-05/5558.htm
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