数字频率计的设计与制作说明书.doc

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1、毕业设计标 题： 数字频率计设计与制作说明书 学生姓名： 郑帮、刘元元 系 部： 电子信息工程系 专 业： 应用电子技术 班 级： 高电子0901班 指导教师： 舒 望 株洲职业技术学院教务处制目 录第1章 绪论1.1概述 1.1.1课题研究的目的和意义1.1.2国内外数字频率计的研究现状第2章 数字频率计的设计2.1设计的任务和要求2.2总体方案设计2.2.1方案论证与选择2.2.2系统整体方案2.2.3系统框图第3章 硬件电路的设计3.1整体电路介绍3.2 信号整形电路3.2.1信号整形电路论证 3.2.2过零比较器整形方案设计与仿真3.2信号整形电路设计3.3信号分频与数据选择电路3.4

2、单片机最小系统设计3.5显示方案论证3.5.1 LED方案3.5.2 LCD12864方案第4章 软件设计4.1软件编程思想4.2主要程序段及软件流程图结论致谢参考文献附录1附录2摘要： 频率是电子技术领域中最基本的参数之一，在许多测量方案以及测量结果中都会涉及到频率测量的相关问题，频率精确测量的重要性显而易见。在本设计中就介绍了频率测量的原理以及一种简易频率计的制作方法。它的主要原理是将待测的信号用一个过零比较器进行整形，由于待测信号未知，它有可能是正弦波，有可能是三角波，也有可能是方波。过零比较器的作用就是将这些未知的信号整形成方波，方波信号单片机是可以测量的，但是如果整形出来的方波信号频

3、率很大，此时单片机就无法测量了，因此还需要将频率过于高的整形出来的方波信号分频，直到它能被单片机测量为止。能够实现简单的分频功能还是不够的，还需要知道具体是几分频，这一步就要用到选择器了，它的主要功能就是选择单片机所要的分好频的信号，这一步是可以通过单片机控制选择部分来实现的，最后可由单片机将处理好的数据以符合显示部分的要求发往显示部分显示。本系统以AT89C51单片机作为系统的主要控制单元，通过AT89C51单片机对系统各个部件的控制来实现整个电路的信号频率采集、测量、转换数据、以及显示最终结果的功能。本数字频率计的硬件部分是采用PROTUSE绘制的，在做系统仿真的时候也用到了MULTISI

4、M，软件部分的单片机控制程序的编写使用的是C语言本。本系统的最大优点就是它结构简单易懂，制作起来也并不算麻烦，其缺点就是容易受自身电路元件以及周围环境的影响，从而导致测量结果与实际值的偏差。关键词：AT89C51；单片机；数字频率计第1章 绪 论1.1 频率计应用概述 频率计又称为频率计数器，是一种专门对被测信号频率进行测量的电子测量仪器。其最基本的工作原理为：当被测信号在特定时间段T内的周期个数为N时，则被测信号的频率f=N/T。电子计数器是一种基础测量仪器，到目前为止已有30多年的发展史。早期，设计师们追求的目标主要是扩展测量范围，再加上提高测量精度、稳定度等，这些也是人们衡量电子计算器的

5、技术水平，决定电子计数器价格高低的主要依据。目前这些基本技术日臻完善，成熟。应用现代技术可以轻松地将电子计数器的测频上限扩展到微波频段。 随着科学技术的发展，用户对电子计数器也提出了新的要求。对于低档产品要求使用操作方便，量程（足够）宽，可靠性高，价格低。而对于中高档产品， 则要求有高分辨率，高精度，高稳定度，高测量速率；除通常通用计数器所具有的功能外，还要有数据处理功能，统计分析功能，时域分析功能等等，或者包含电压测量等其他功能。这些要求有的已经实现或者部分实现，但要真正完美的实现这些目标，对于生产厂家来说，还有许多工作要做，而不是表面看来似乎发展到头了。由于微电子技术和计算机技术的发展，频

6、率计都在不断地进步着，灵敏度不断提高，频率范围不断扩大，功能不断地增加。在测试通讯、微波器件或产品时，通常都是较复杂的信号，如含有复杂频率成分、调制的或含有未知频率分量的、频率固定的或变化的、纯净的或叠加有干扰的等等。为了能正确地测量不同类型的信号，必须了解待测信号特性和各种频率测量仪器的性能。微波计数器一般使用类型频谱分析仪的分频或混频电路，另外还包含多个时间基准、合成器、中频放大器等。虽然所有的微波计数器都是用来完成计数任务的，但制造厂家都有各自的一套复杂的计数器的设计、使得不同型号的 计数器性能和价格会有所差别，比如说一些计数器可以测量脉冲参数，并提供类似于频率分析仪的屏幕显示,对这些功

7、能具有不同功能不同规格的众多仪器，我们应该视测试需要正确地选择，以达到最经济和最佳的应用效果。1.2 数字频率计系统介绍1.2.1课题研究的目的和意义毫无疑问，无论是在科技研究中还是在实际应用中，频率测量的作用都显得尤为重要。然而传统的频率计通常采用组合电路和时序电路等大量的硬件电路构成，产品不但体积较大，运行速度慢，而且测量低频信号时不宜直接使用。随着科技的进步，为了较好的解决这一问题人们开始运用单片机测量频率，它是一种基于时间或频率的模数转换原理，并依赖于数字电路技术发展起来的一种显示被测信号频率的数字测量仪器。与传统的测量方式相比，运用了单片机频率计有着体积更小，运算速度更快，测量范围更

8、宽的优点，更重要的是它能大大的降低制作成本。由于传统的频率计中有许多功能是依靠硬件来实现的，而采用单片机测量频率之后，有许多以前需要用硬件才能实现的功能现在仅仅依靠软件编程就能实现，而且不同的软件编程能够实现不同的功能，这一巨大优势无疑使得制作成本大大降低。由于当今科技的日新月异，人们对电子产品的要求随之增高，经济、高效、精准成为人们的目标，就频率计来说，如果现如今还是像传统的方式来设计并制造，那显然不能满足人们的要求。那么基于单片机的数字频率计必将取代传统的频率计。而它的优势也显而易见，小巧轻便、集成度高、操作简单、易于维护和修改。这些优点无不满足着人们追求经济、高效、精准的目标。试想一下，

9、改变程序中的几行命令显然要比改变电路板上的几条连线要快的多，方便的多。也正是由于基于单片机的数字频率计与传统的频率计有着那么明显的优势，因此，我将数字频率计的设计与实现作为我的研究课题。通过设计频率计系统，实现信号频率的检测功能。在检测系统的设计中，要熟悉以单片机为核心的控制单元，以检测电路为依托的功能单元，以人机界面为媒介的交互单元。了解频率检测的算法及软硬件的实现方式。灵活应用电子相关学科的理论知识，联系实际电路设计的具体实现方法，达到理论与实践的统一。在此过程中，加深对信号检测和信号处理的理解和认识。这对我以后的工作和学习都是有很大帮助的。1. 2.2国内外数字频率计的研究现状电子计数器

10、是其他数字化仪器的基础，在它的输入通道接入各种模-数变换器，再利用相应的换能器便可制成各种数字化仪器。电子计数器的优点是测量精度高、量程宽、功能多、操作简单、测量速度快、直接显示数字，而且易于实现测量过程自动化，在工业生产和科学实验中得到广泛应用。它的主要实现方法有直接式、锁相式、直接数字式和混合式四种。直接式的优点是速度快、相位噪声低，但结构复杂、杂散多，一般只应用在地面雷达中。锁相式和直接数字式都同时具有容易实现产品系列化、小型化、模块化和工程化的特点，其中，锁相式更是以其容易实现相位同步的自动控制且低功耗的特点成为众多业内人士的首选，应用最为广泛。电国际上数字频率计的分类很多。按功能分类

11、，电子计数器有通用和专用之分。(1) 通用型计数器：是一种具有多种测量功能、多种用途的万能计数器。它可测量频率、周期、多周期平均值、时间间隔、累加计数、计时等；若配上相应插件，就可测相位、电压、电流、功率、电阻等电量；配上适当的传感器，还可进行长度、重量、压力、温度、速度等非电量的测量。(2) 专用计数器：指专门用来测量某种单一功能的计数器。如频率计数器、时间计数器、特种计数器、可逆计数器、予置计数器、差值计数器、倒数计数器等。数字频率计按频段分类：(1)低速计数器：最高计数频率10MHz；(2)中速计数器：最高计数频率10100MHz；(3)高速计数器：最高计数频率100MHz；(4)微波频

12、率计数器：测频范围180GHz或更高。 值得一提的是微波计数器，它是以通用计数器和频率计数器为主配以测频扩展器而组成的微波频率计。它的测频上限已进入毫米波段，有手动、半自动 、全自动3类。系列化微波计数器是电子计数器发展的一个重要方面。数字电路制造工业的进步，使得系统设计人员能在更小的空间内实现更多的功能，从而提高系统可靠性和速度。现如今，数字频率计已经不仅仅是测量信号频率的装置了，用它还可以测量方波脉冲的脉宽。在人们的生产生活中数字频率计也发挥着越来越重要的作用，比如用数字频率计来监控生产过程，这样可以及时发现系统运行中的异常情况，以便给人们争取时间处理。除此之外，它还可以应用于工业控制等其

13、它领域。在传统的电子测量仪器中，示波器在进行频率测量时测量精度较低，误差较大。频谱仪可以准确的测量频率并显示被测信号的频谱，但测量速度较慢，无法实时快速的跟踪捕捉到被测信号的频率变化。正是由于频率计能够快速准确的捕捉到被测信号频率的变化，因此频率计拥有非常广泛的应用范围。在传统的生产制造企业中，频率计被广泛的应用在产线的生产测试中。频率计能够快速的捕捉到晶体振荡器输出的频率变化，用户通过使用频率计能够迅速的发现有故障的晶振产品，确保产品质量。在计量实验室中，频率计被用来对各种电子测量设备的本地振荡器进行校准。在无线通讯测试中，频率计既可以被用来对无线通讯基站的主时钟进行校准，还可以用来对无线电

14、台的跳帧信号进行分析。对于频率计的设计目前也有专用芯片可以实现，如利用MAXIM公司的ICM7240来设计频率计。但由于这种芯片的计数频率比较低，远不能达到在一些场合需要测量很高的频率要求，而且测量精度也受到芯片本身的限制。提出的用AT89C52单片机设计频率计的方法可以解决这些问题，实现精度较高、等精度和宽范围频率计的设计。第2章 数字频率计的设计2.1设计的任务和要求设计的任务 1.基于单片机设计一个数字频率计。 2.熟悉51或 AVR单片机集成开发环境，运用C语言编写工程文件。 3.熟练应用所选用单片机内部结构、资源，以及软硬件调试设备的基本方法。 4.自行构建基于单片机的最小系统，完成

15、相关硬件电路的设计实现。 5.了解数字频率计的工作原理和实现方法，以及人机交互模块的设计。 6.学习数字检测频率计算法的软硬件实现方法。设计的要求 1.完成单片机最小系统设计； 2.精确完成频率检测的设计和实现（精度要求：检测1V-5V频率在1Hz-1MHz周期信号的周期，误差不超过1%）； 3.完成软件对硬件检测和调试工作；2.2总体方案设计2.2.1方案论证与选择方案一：数字频率计主要由四个部分组成：信号整形部分、单片机控制部分、时基电路部分、数据锁存部分、和数据显示部分。整体框图如图2.1所示。图2.1 方案一系统结构框图 待测信号进入系统，信号整形部分会将其整形成脉冲，另一方面，时基电

16、路提供标准的时基脉冲，在其上升沿达到1s时结束计数。而在这1秒内测得的整形后的脉冲频率就是待测信号的频率。之后单片机送数据锁存，并等待命令，若继续测量则返回测量，此时仍可将数据送显示，若无继续测量命令则，直接送数据显示。这个方案的设计关键是555定时器构成的多谐振荡器是否能够提供标准的脉冲。实际上，在现实中是很难做到精确1s的。因此，如果这点把握不好将直接影响最后的精度。较为合理的解决办法是，做实物时可以选择其电容电阻的参数设定，用示波器先进行测量，直到取得较为满意的结果。还有一个问题就是在测量某一段频率时很有可能会出现偏差，如果它在某一段内都出现相同差值的偏差，我们可以进行人为的补偿，这样可

17、以最大限度提高精确度。方案二：数字频率计由五个部分组成：信号整形部分、分频处理部分、数据选择部分、单片机部分和数据显示部分。整体框图如图2.2所示。图2.2 方案二结构框图方案二是利用了分频器应对大量程的测量，相比于方案一它的优势是，如果待测频率不大的话，是不用进行分频的，即直接测量。这样就不存在方案一当中遇到的问题。但是方案二也有它的缺点，就是当待测频率较大时要进行分频，这样做是对原频率的破坏，很可能会出现较大的偏差。这两种方案各有其优缺点，虽然在理想状态下两种方案都是可行的，但是，在本次设计中考虑到在目前的实验条件下难以使用555定时器做到较为精准的1s计时，而且在测量小频率时，方案二可以

18、避免破坏原频率而得到较准确的数据，我采用了方案二。2.2.2系统整体方案信号整形部分主要是将待测信号整形成为能够让计数器识别并计数的脉冲信号。使用了一个主要由LM311构成的过零比较器，LM311的转换速度为200ns，即转换频率为f=1/T=1/(200ns)=5MHz，带宽增益为4MHz，符合本设计的要求。分频处理部分的作用就是利用分频来克服单片机自身计数范围有限的缺点，间接的扩大了它的测频范围，采用的芯片为CD4518。由于本设计中要求所测频率范围是1Hz-1MHz。因此，在待测频率较大时，由于单片机自身频率的限制，无法完成计数。原因是本次设计用到的AT89C52单片机采用的是12M晶振

19、，当计算机识别1次计数时需要花费两个机器周期，因此，最大计数速度为振荡频率的1/24。不难算出，在采用12M晶振的情况下，单片机的最大计数速度是12M1/24=0.5MHz，即500KHz。所以被测信号越接近500KHz，所测得的数据误差就越大。当待测信号频率大于500KHz时，单片机是测不到其频率的。为尽可能避免上述情况的发生就需要分频器将信号频率降低，也就是分频，这样单片机就能对信号正常计数了。以下将以十分频作为例子阐述分频后的效果，如下图2.3所示.图2.3 分频后脉冲比较 图2.3是用multisim仿真出的十分频前后脉冲对比，由图可以看出原脉冲信号经过了10个周期，十分频后脉冲信号只

20、经过了1个周期。可以看出，经过分频后，使用单片机完全可以测量更大频率的信号，这种方案是可行的。数据选择部分是和分频处理部分相依存的，芯片为74LS151。分频部分的工作依据信号而定，有可能不分频，即原信号测量，有可能10分频，也有可能100分频。那么当单片机处理数据时是一定要根据数据选择器来处理的，比如用了10分频就要在算得信号频率上乘以10，用了100分频就要在算得信号频率上乘以100。单片机部分主要是完成计数并处理最后数据的功能，以及控制各部分的相关工作。单片机的选用为AT89C52单片机。显示部分采用的是12864LCD液晶显示器。2.2.3系统框图系统框图如图2.4所示，待测信号通过信

21、号整形部分，将正弦波转换成所需要的方波，方波通过分频器处理，此时由单片机来控制选择不同的分频信号，并将信号的频率计数，转化为相应的显示代码发往12864LCD输出显示结果。图2.4 方案二系统框图第3章 硬件电路的设计图3.1 整体电路图整体电路包含了6个模块，分别是稳压电源模块、信号整形模块、分频处理模块、数据选择模块、单片机模块和数据显示模块。3.2 信号整形电路3.2.1信号整形电路论证我们可以有很多种方法将正弦波转换成方波，例如我们学过的施密特触发器，传统的运放，以及过零比较器等等。施密特触发器的电路连接图如图3.2所示：图3.2 施密特触发器施密特触发器有两个稳定状态，但与一般触发器

22、不同的是，施密特触发器采用电位触发方式，其状态由输入信号电位维持。 利用施密特触发器状态转换过程中的正反馈作用，可以把边沿变化缓慢的周期性信号变换为边沿很陡的矩形脉冲信号。输入的信号只要幅度达到某一值时，即可在施密特触发器的输出端得到同等频率的矩形脉冲信号。由传统运放组成的能将信号转换为脉冲的电路连接如图3.3所示：图3.3在本次设计中我选用的是过零比较器，此过零比较器由一个LM311构成，它可以将正弦波变成所需要的方波，而且LM311的转换速度为200ns，带宽增益为4MHz，符合本设计的要求。3.2.2过零比较器整形方案设计与仿真 信号转换电路主要由LM311构成，如下图3.4所示：它是一

23、个过零比较器，其1脚接地，2脚作为输入端，3脚与1脚相连并接一个阻值为1K的滑动变阻器。4脚与8脚分别接-12V及+12V直流电压。5，6脚悬空，7脚作为输出端，并接一个5K的上拉电阻及+5V直流电压。这样，当正弦信号通过这个过零比较器的时候，将会被处理成方波输出。考虑到待测频率可能较高，而LM311的转换速度200ns，可以满足设计要求。 为了验证电路的设计是否可行，需要根据自己的电路设计做仿真，如下图3.5就是该过零比较器在multisim软件上的仿真图，而图3.6是运行电路后的仿真波形，由图3.6可以看出当正弦波处于零电位以上的时候，经过过零比较器仿真出高电平，当正弦波处于零电位以下的时

24、候，过零比较器仿真出的就是低电平，需要特别说明的是，高低电平转换的瞬间恰好是正弦波由正电位转换为负电位或者由负电位转换为正电位的时候，因此我们可以认定电路的设计是完全正确的。图3.4过零比较器的仿真模型图3.5 过零比较器仿真 图3.6过零比较器的输入波形和输出波形比较3.3 信号分频与数据选择电路分频与数据选择是由两个部分组成的，即分频部分和数据选择部分。分频部分我选用的是CD4518如图3.6所示。CD 4518采用并行进位方式，只要输入一个时钟脉冲，计数单元Q1翻转一次：当Q1为1，Q4为0时，每输入一个时钟脉冲，计数单元Q2翻转一次；当Q1=Q2=1时，每输入一个时钟脉冲Q3翻转一次；

25、当Q1=Q2=Q3=1或Q1=Q4=1时，每输入一个时钟脉冲Q4翻转一次。这样从初始状态 （“0”态）开始计数，每输入10个时钟脉冲，计数单元便自动回复到“0”态。 图3.7 CD4518引脚图利用这一性质我们就可以通过两片CD4518芯片得到十分频、一百分频、一千分频、一万分频的脉冲信号。数据选择部分我选用的是74LS151，其引脚图如图3.7所示。74LS151为互补输出的8选1数据选择器。使能端为1时，不论引脚9、10、11状态如何，均无输出，多路开关被禁止。使能端为0时，多路开关正常工作，根据地址码，即引脚9、10、11的状态选择I0到I7中某一个通道的数据输送到输出端。如此说来只需将

26、原信号接I0，再分别将分频器分出的十分频、一百分频、一千分频、一万分频的脉冲信号接八路模拟开关74LS151的I1、I2、I3、I4、I5口，使用单片 图3.7 74LS151机通过引脚11、10、9控制74LS151来选择不同分频信号就能实现所要功能了。具体连接方式如下图3.8所示： 图3.8 分频数据选择器3.4 单片机最小系统设计本次设计使用的单片机为AT89C52单片机，系统主要由晶振电路，复位电路与单片机芯片组成。晶振电路由一个12M的晶振外加两个30pf的电容组成。由晶振两端引出的两个引脚和单片机的X1和X2相连。复位电路由一个按键，两个电阻，和一个电容组成，两个电阻的阻值分别为1

27、00欧姆和10K欧姆，其中10K欧姆的电阻要求与地相连。复位电路与单片机上的RESET脚相连。单片机上的INT0管脚作为信号的输入端，P20P23口作为与LCD连接的接口，以便控制其显示。具体的连接方法如下图3.9所示。如图3.9 单片机系统3.5 显示方案论证3.5.1 LED方案对于LED七段数码管（图3.9），有其自身的优势，如无汞、节能、节材、对环境无电磁干扰、无有害射线等。此外，LED七段数码管采用低压供电,无高压环节，为了绝缘的开销要小很多，比较经济，而且可靠性高。它附件简单，无启动器、镇流器或超高压变压器。结构简单，具有固体光源的最大优点，不充气，无玻璃外壳，无气体密封问题，耐冲

28、击。而且编程简单，使用寿命长。色彩纯厚，由半导体PN结自身产生色彩，纯正，浓厚，柔和不刺眼。无需维护，10万小时寿命，可以使用50年，大大减少使用期间的维护费用。但是它的字符显示能力有限，无法根据 用户的要求显示更为复杂的文字。图3.9 七段数码管3.5.2 LCD12864方案 对于液晶显示器（图3.10）来说液晶显示器以其微功耗、体积小、显示内容丰富、超薄轻巧的诸多优点，在袖珍式仪表和低功耗应用系统中得到越来越广泛的应用。带中文字库的128X64是一种具有4位/8位并行、2线或3线串行多种接口方式，内部含有国标一级、二级简体中文字库的点阵图形液晶显示模块；其显示分辨率为12864, 内置8

29、192个16*16点汉字，和128个16*8点ASCII字符集.利用该模块灵活的接口方式和简单、方便的操作指令，可构成全中文人机交互图形界面。可以显示84行1616点阵汉字. 也可完成图形显示.低电压低功耗是其又一显著特 点。由该模块构成的液晶显示方案与同类型的图形点阵液晶显示模块相比，不论硬件电路结构或显示程序都要简洁得多，且该模块的价格也略低于相同点阵的图形液晶模块。综合各方面的考虑，在本次设计中我采用的 是带中文字库的12864LCD液晶显示器。 图3.3 12864LCD第4章 软件设计4.1软件编程思想首先，系统要初始化。接着要使用一个循环做延时程序，算出益处的终端个数，此时控制74

30、LS151选择需要的通道联通，通道的选择要尽量考虑到单片机所能计算的频率值，然后记下分频倍数作为后期处理数据之用。若采用了分频，则将单片机算出的数据乘以相应的分频数使其还原为最初频率，若没有分频，则将数据直接处理为符合12864LCD显示的数据送显示模块显示。程序见附录2。4.2主要程序段及软件流程图测量频率之前需要计算在10ms延时内的脉冲个数，此时还需要知道是否经过了分频以及分频了多少次，这一步通过数据选择部分就能够知道。算出分频的次数，在最后数据处理的时候相应的还原最初频率。至于一个周期的时间我们可以通过测量两个下降沿的时间来知道，最后将处理好的数据送显示部分显示。延时子程序： void

31、 delayms(unsigned char ms) unsigned char i; while(ms-) for(i = 0; i 120; i+); 通过延时10ms，计算外部中断个数。分频与数据选择程序： if(flag5) P27=0;P26=0;P25=0;n=1; else if(flag50) P27=0;P26=0;P25=1;n=10; else if(flag500) P27=0;P26=1;P25=0;n=100; else if(flag500) DDRAM_address(1,2); coding_display( ); DDRAM_address(1,2); co

32、ding_display(频率：); show_num(f); coding_display(KHZ); delayms(250); else f=f*(float)n; DDRAM_address(1,2); coding_display( ); DDRAM_address(1,2); coding_display(频率：); show_num(f); coding_display( HZ); delayms(250); 软件流程图如图4.1所示开始系统初始化10ms延时，计算外部中断次数选择分频通道，计算分频次数计时一个周期，即两个下降沿时间数据处理送显示是是否继续否结束图4.1 软件流程

33、图结论本次设计所做的数字频率计具有比较好的测量精度，较宽的频率范围，具有一定的实用价值。当然，这是在所有元器件都是理想状态下所得到的结论，在实际生活中是难以做到如此理想状态的。因此在我设计的过程中就不可避免的遇到了一些问题。比如说在信号转换的电路设计上，最初的设计中在MULTISIM上做的仿真是完全没有问题的，但是真正在连接硬件的时候就出现了问题，根本无法将正弦波整形得到方波信号，只能重新设计过零比较器。再者，通过分频测量信号的频率，在信号经过分频的时候，没有对信号做进一步的处理，这对结果的精确度一定是有影响的。我想，如果能很好的解决上述的问题，那么该数字频率计的精确度势必将有很大的提高。致谢

34、大学生活一晃而过，三年的学习时光已经接近尾声，回首走过的岁月，心中倍感充实，当我们完成毕业设计制作，写完这篇毕业设计说明书的时候，有一种如释重负的感觉，感慨良多。面对三年的大学生活我们能无悔地说：“我们曾经来过。”三年，在这里我们成长，它给我们的影响却不能用时间来衡量，在这里经历过的所有事的有人，都将是我们以后生活回味珍惜的一部分，是我们为人处事的指南针。 首先诚挚的感谢我们的设计指导老师舒望老师，舒老师渊博的专业知识，严谨的治学态度，精益求精的工作作风，诲人不倦的高尚师德，严以律己、宽以待人的崇高风范，朴实无华、平易近人的人格魅力对同学们影响深远。不仅使我们树立了远大的学术目标、掌握了基本的

35、研究方法，还使我们明白了许多待人接物与为人处世的道理。本设计从选题到完成，他在忙碌的教学工作中挤出时间来指导审查我们的作品，帮我们修改说明书，倾注了老师大量的心血。在此，谨向老师表示崇高的敬意和衷心的感谢！还有教过我们的所有老师们，你们严谨细致、一丝不苟的作风一直是同学们工作、学习中的榜样；他们循循善诱的教导和不拘一格的思路给予我们无尽的启迪。本设计的顺利完成，还离不开各位老师、同学和朋友的关心与帮助。感谢三年中陪伴在我们身边的同学、朋友，感谢他们为我们提出的许多有益的建议，有了他们的支持、鼓励和帮助，我们才能充实的度过了三年的学习生活。这次毕业设计还不是很成熟，还有很多不足之处，但我们可以自

36、豪的说，这里面的一步一步的付出出来的成果，很开心我们的成就还是不错的，这次做设计的经历会使我们终身受益，我们感受到做设计是要真真正正用心去做的一件事情，是真正的自己学习的过程和研究的过程，没有学习研究的过程就不可能有所突破，我们用心投入到做的事情当中，而收获的喜悦是无可替代的。希望这次的经历能让我们在今后的学习中激励我们继续进步。参考文献1何立民.MCS-51系列单片机应用系统设计北京：北京航空航天大学出版社，1995.2陈明荧.8051单片机课程设计实训教材北京：清华大学出版社，2003.3何立民.单片机应用技术选编北京：北京航空航天大学出版社，1998.4彭容修，刘泉，马建国.数字电子技术

37、基础湖北：武汉理工大学出版社，2007.5李全利.单片机原理及应用技术北京：高等教育出版社，2004.6万福君.单片微机原理系统设计与应用合肥：中国科学技术大学出版社，2004.7张毅坤，陈善久，裘雪红.单片微型计算机原理及应用西安：西安电子科技大学出版 社，1998.8艾红,王捷.数字频率计中C语言编程的研究J.仪器仪表学报,2002（Z1）:7-8.9徐江丰,陈曦.相关计数法数字频率计的研究与实现J.电子技术(上海),2003(4):16-18.10郝建国，刘立新，党建华. 基于单片机的频率计设计J. 西安邮电学院学报，2003，8(3):17.11冯雷星，杨伟，芦艳龙.基于单片机高性价比

38、频率计的设计与实现J.2007,23(7).12罗怡，张璐，马玖凯.一种宽输入范围高精度频率计的设计J.现代电子技术，2009(15):17-19.13Michael D.ciletti. Advanced digital design with the verilogHDL .PEARSON, 2004.14Carison S. VHDL Design(Representation& Synthesis) M.USA: Prentice Hall,2000.15David C. Fundamentals of Elect ronic Circuit Design.M . 北京: 电子工业出版

39、社, 2004.16Ibrahim，Khalid M.，Jaafar，Maha A.S.，Abdul-Karim， Majid A.H.M .International Journal of Electronics，1985，Vol.59 ：193-197.附录1AT89C51引脚功能说明：Vcc：电源电压GND：地P0 口：P0口是一组8 位漏极开路型双向I/O口，也即地址/数据总线复用口。作为输出口用时，每位能吸收电流的方式驱动8个TTL逻辑门电路，对端口P0写“1”时，可作为高阻抗输入端用。P1 口：P1口是一个带内部上拉电阻的8位双向I/O口，P1的输出缓冲级可驱动（吸收或输出电流）4

40、个TTL逻辑门电路。对端口写“1”，通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平，此时可作输入口。作输入口使用时，因为内部存在上拉电阻，某个引脚被外部信号拉低时会输出一个电流(IIL)。P2 口：P2口是一个带有内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2的输出缓冲级可驱动（吸收或输出电流）4个TTL逻辑门电路。对端口P2写“1”，通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平，此时可作输入口，作输入口使用时，因为内部存在上拉电阻，某个引脚被外部信号拉低时会输出一个电流 (IIL)。P3 口：P3口是一组带有内部上拉电阻的8 位双向I/O口。P3口输出缓冲级可驱动（吸收或输出电流）4个TTL逻辑门电路。对P3 口写入“1”

41、时，它们被内部上拉电阻拉高并可作为输入端口。此时，被外部拉低的P3口将用上拉电阻输出电流（IIL）。RST：复位输入。当振荡器工作时，RST引脚出现两个机器周期以上高电平将使单片机复位。ALE/PROG：当访问外部程序存储器或数据存储器时，ALE（地址锁存允许）输出脉冲用于锁存地址的低8位字节。一般情况下，ALE仍以时钟振荡频率的1/6输出固定的脉冲信号，因此它可对外输出时钟或用于定时目的。要注意的是：每当访问外部数据存储器时将跳过一个ALE脉冲。PSEN：程序储存允许（PSEN）输出是外部程序存储器的读选通信号，当AT89C52 由外部程序存储器取指令（或数据）时，每个机器周期两次PSEN 有效，即输出两个脉冲。在此期间，当访问外部数据存储器，将跳过两次PSEN信号。EA/VPP：外部访问允许。欲使CPU仅访问外部程序存储器（地址为0000HFFFFH），EA 端必须保持低电平（接地）。需注意的是：如果加密位LB1被编程，复位时内部会锁存EA端状态。XTAL1：振荡器反相放大器的及内部时钟发生器的输入端。XTAL2：振荡器反相放大器的输出端。附录2源程序：/*