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原理上采用32.768K外部晶振產(chǎn)生異步時鐘信號 ，作為M8定時器2de時鐘源，設定1024de預分頻，可以得到TCNT2溢出de精確時間為1s，在溢出中斷時控制74ls00與非門進而控制被測信號de通斷，累計1s 內(nèi)計數(shù)器獲得de值，經(jīng)過簡單de運算則可獲得被測信號de頻率

M8 采用內(nèi)部 8M 內(nèi)部RC震蕩 工作模式 ， 電路采用74ls393 對被測信號進行預分頻，相當于擴張T1計數(shù)器de位數(shù)，T1 為16位，74ls393為8位，擴展后為24位，T1不溢出de話 最高可測 16.777216M ,溢出則累計中斷次數(shù)然后進行累加即可。（另外添加74ls393進行預分頻de目deshi為了解決T1引腳時鐘信號不宜大于單片機工作頻率de二分之一de問題）

目前測頻 4M 已經(jīng)成功通過，由于沒有函數(shù)信號發(fā)生器，所以其他高頻還沒有做測試

PCB原理圖

/////////////////////////////以下為程序, 只有一個文件 main.c /////////////////////////////////

#include <avr/io.h>
#include <avr/iom8.h>
#include <avr/signal.h>
#include <avr/interrupt.h>
#include <stdint.h>
#include <avr/wdt.h>
#include <util/delay.h>
#include <stdio.h>

/*----------------------常用參數(shù)定義-------------------*/

#define P0 0
#define P1 1
#define P2 2
#define P3 3
#define P4 4
#define P5 5
#define P6 6
#define P7 7

#define FREQ 8
#define uint unsigned int
#define uchar unsigned char

/*----------------------某些端口操作-------------------*/

#define SET_DOOR PORTB|=_BV(P1)
#define CLR_DOOR PORTB&=~_BV(P1)

#define SET_CLEAR PORTB|=_BV(P2)
#define CLR_CLEAR PORTB&=~_BV(P2)

/*----------------------1602定義-------------------*/

#define SET_LCD_RS PORTD|=_BV(P2)
#define CLR_LCD_RS PORTD&=~_BV(P2)

#define SET_LCD_RW PORTD|=_BV(P3)
#define CLR_LCD_RW PORTD&=~_BV(P3)

#define SET_LCD_E PORTD|=_BV(P4)
#define CLR_LCD_E PORTD&=~_BV(P4)

#define SET_74LS595_SHIFT PORTB|=_BV(P0)
#define CLR_74LS595_SHIFT PORTB&=~_BV(P0)

#define SET_74LS595_DI PORTD|=_BV(P6)
#define CLR_74LS595_DI PORTD&=~_BV(P6)

#define SET_74LS595_CLK PORTD|=_BV(P7)
#define CLR_74LS595_CLK PORTD&=~_BV(P7)

void LCD_ON(void);     //啟動LCD
void LongConvertToChar(unsigned long WD);
void LCDInit(void);
void WritEDAtaLCD(unsigned char WDLCD);
void WriteCommandLCD(unsigned char WCLCD);
void DisplayOneChar(unsigned char X, unsigned char Y, unsigned char DData);
void DisplayListChar(unsigned char X, unsigned char Y,unsigned char *DData);
void WritEDAtaTo595(unsigned char WDLCD);

const unsigned char Owner[] = {"Hello World !!!"};
const unsigned char uctech[] = {"INPUT FREQUENCE:"};
const unsigned char   Init[] = {"Initialization."};
unsigned char net[16] =         {"Axin & Cornsoup"};
unsigned char Net_Pointer=0;//net[] de指針

unsigned char Timer1_Counter_H=0;
unsigned char Timer1_Counter_L=0;
unsigned long Frequence=0;
unsigned char T2_OV_Time=1; //T2溢出對應de時間
unsigned char T1_OV_Times=0; //T1溢出次數(shù)

/*----------------------串口定義-------------------*/

unsigned char SetPrintfConvertMode=0; //使用printf作其他轉換,并非輸出到UART

void Uart_Init(void);

int System_putchar(char c, FILE *stream);
int System_getchar(FILE *stream);

FILE mystd = FDEV_SETUP_STREAM(System_putchar, System_getchar,_FDEV_SETUP_RW);

/*----------------------常用函數(shù)定義------------------*/

void delay_nms(unsigned int ms)                //N ms延時函數(shù)
{
uint i;
for(i=0;i<ms;i++)
   _delay_loop_2(FREQ*250);
}

/*----------------------系統(tǒng)初始化函數(shù)定義------------------*/

void IO_INIT(void);

/////////////////////////////////////////////////////////////////

int main(void)
{
wdt_disable();
IO_INIT();
Uart_Init();
LCD_ON();                    //初始化 LCD1602 并顯示制作者信息
delay_nms(1500);
DisplayListChar(0, 0, uctech); //輸出英文 "Input Frequence:" 到LCD1602 第一行

DisplayListChar(0, 5, Init);    //顯示稍等

CLR_DOOR;                       //關閉閥門
_delay_loop_2(5);
SET_CLEAR;
_delay_loop_2(5);               //清空74ls393數(shù)據(jù)
CLR_CLEAR;

TCNT1H=0;
TCNT1L=0;                        //清空T1計數(shù)器

ASSR=_BV(AS2);                          //允許異步時鐘
TCCR2=_BV(CS22)|_BV(CS20);       
TCCR1B=_BV(CS12)|_BV(CS11);            //外部T1引腳輸入 下降沿有效 (一定要下降沿)
TIMSK=_BV(TOIE1)|_BV(TOIE2);           //允許溢出中斷

sei();

while(1);
}

/*----------------------系統(tǒng)初始化函數(shù)實體------------------*/

void IO_INIT(void)
{
DDRB|=0x0f;
PORTB&=0x0f;
DDRC|=0x00;
PORTC&=0x00;
DDRD|=0xdc;
PORTD&=0xdc;
}

/*----------------------系統(tǒng)中斷函數(shù)實體-----------------*/

ISR(TIMER1_OVF_vect) //定時器1溢出中斷
{
T1_OV_Times++;
}

ISR(TIMER2_OVF_vect) //定時器2溢出中斷
{
if(T2_OV_Time==2)
   {
    CLR_DOOR;

    Timer1_Counter_L=TCNT1L;   //讀取TCNT1數(shù)據(jù)要按照順序，先低8位后高8位
    Timer1_Counter_H=TCNT1H;
  
    Frequence=((unsigned long)Timer1_Counter_H<<16)|((unsigned long)Timer1_Counter_L<<8)|((PINC&0x3c)>>2)|((PINC&0x03)<<6)|(PINB&0x30);
   
    if(T1_OV_Times!=0)        //其實這個shi多余de，這里目deshi測量16.7M 以上de頻率 不過我們測量de頻率不可能達到這個
     {
      Frequence+=(unsigned long)0xffff*0xff*T1_OV_Times;
      T1_OV_Times=0;
     }
   
    //printf("\n\nTCNT1H: 0X%X TCNT1L: 0X%x",Timer1_Counter_H,Timer1_Counter_L);
    //printf("\nOverFlowTimes %d",T1_OV_Times);
   
    LongConvertToChar(Frequence);   //把Frequence 轉換后de數(shù)據(jù) 放到 net[]數(shù)組里面
    DisplayListChar(0, 5, net);     //把net[]de數(shù)據(jù)輸出到LCD
  
    SET_CLEAR;                  //一定要先把 74ls393 清零 再對TCNT1 清零
    _delay_loop_2(2);           //適當延時，其實可不要
    CLR_CLEAR;
    _delay_loop_2(2);
   
    TCNT1H=0x00;
    TCNT1L=0x00;   

    T2_OV_Time=1;             //啟動下一次測量
   }
else
   {
    SET_DOOR;  
    T2_OV_Time=2;       
   }
}

/*----------------------LCD_1602函數(shù)實體------------------*/

void LCD_ON(void)
{
delay_nms(400); //啟動等待，等LCD講入工作狀態(tài)
LCDInit(); //LCD初始化
delay_nms(100); //延時片刻(可不要)
DisplayListChar(0, 0, Owner);
DisplayListChar(0, 5, net);
}

void UsePrintfToConvert(unsigned long WD)   //利用 printf de轉換功能 爽！ ^.^
{
SetPrintfConvertMode=1; //設置 printf 為自定義轉換模式
printf("%13ld Hz",WD);    //net[]數(shù)組總共有 16 個成員 與LCD1602de一行16個位對應
SetPrintfConvertMode=0;   //還原 printf 為 Uart 輸出模式

/*---------為輸出數(shù)據(jù)添加逗號 999，999，999 ------------*/


    net[2]=net[4];
net[3]=net[5];
net[4]=net[6];
if(net[2]!= ||net[3]!= ||net[4]!= )
{
   if(net[4]!=-)
    {
     net[5]=,;
    }
}
net[6]=net[7];
net[7]=net[8];
net[8]=net[9];
if(net[6]!= ||net[7]!= ||net[8]!= )
{
   if(net[8]!=-)
    {
    net[9]=,;
    }
}
}

void LongConvertToChar(unsigned long WD)
{
UsePrintfToConvert(WD);
}

void WritEDAtaTo595(unsigned char WDLCD) // 74hc595 串行轉并行輸出
{
unsigned char i;
CLR_74LS595_CLK;
for(i=0;i<8;i++)
   {
    CLR_74LS595_SHIFT;
    if(WDLCD&0x01)
     {
      SET_74LS595_DI;
     }
    else
     {
      CLR_74LS595_DI;
     }
    WDLCD>>=1;
    SET_74LS595_SHIFT;
   }
_delay_loop_2(1);
SET_74LS595_CLK;
}

//寫數(shù)據(jù)
void WritEDAtaLCD(unsigned char WDLCD)
{
delay_nms(1);//適當加延時，避免 LCD1602 繁忙
WritEDAtaTo595(WDLCD);
SET_LCD_RS;
CLR_LCD_RW;
CLR_LCD_E; //若晶振速度太高可以在這后加小de延時
_delay_loop_2(1);
SET_LCD_E;
}

//寫指令
void WriteCommandLCD(unsigned char WCLCD)
{
delay_nms(1);//適當加延時，避免 LCD1602 繁忙
WritEDAtaTo595(WCLCD);
CLR_LCD_RS;
CLR_LCD_RW;
CLR_LCD_E;
_delay_loop_2(1);
SET_LCD_E;
}

void LCDInit(void) //LCM初始化
{
WritEDAtaTo595(0);
WriteCommandLCD(0x38); //三次顯示模式設置，不檢測忙信號
delay_nms(15);
WriteCommandLCD(0x38);
delay_nms(5);
WriteCommandLCD(0x38);
delay_nms(5);

WriteCommandLCD(0x38); //顯示模式設置,開始要求每次檢測忙信號
WriteCommandLCD(0x08); //關閉顯示
WriteCommandLCD(0x01); //顯示清屏
WriteCommandLCD(0x06); // 顯示光標移動設置
WriteCommandLCD(0x0C); // 顯示開及光標設置
}

//按指定位置顯示一個字符
void DisplayOneChar(unsigned char X, unsigned char Y, unsigned char DData)
{
Y &= 0x1;
X &= 0xF; //限制X不能大于15，Y不能大于1
if (Y) X |= 0x40; //當要顯示第二行時地址碼+0x40;
X |= 0x80; // 算出指令碼
WriteCommandLCD(X); //這里不檢測忙信號，發(fā)送地址碼
WritEDAtaLCD(DData);
}

//按指定位置顯示一串字符
void DisplayListChar(unsigned char X, unsigned char Y, unsigned char *DData)
{
unsigned char ListLength;

ListLength = 0;
Y &= 0x1;
X &= 0xF; //限制X不能大于15，Y不能大于1
while (DData[ListLength]>=0x20) //若到達字串尾則退出
{
   if (X <= 0xF) //X坐標應小于0xF
    {
     DisplayOneChar(X, Y, DData[ListLength]); //顯示單個字符
     ListLength++;
     X++;
    }
}
}

/*----------------------串口函數(shù)實體------------------*/

void Uart_Init(void)
{
UCSRB=_BV(RXEN)|_BV(TXEN);
UBRRL=51;  
stdout=&mystd;
stdin=&mystd;
}

int System_putchar(char c, FILE *stream)
{
if(SetPrintfConvertMode==1)
{
   net[Net_Pointer]=c;
   Net_Pointer++;
   if(Net_Pointer>=16)
   {
    Net_Pointer=0;
   }
  
}
else
{
   if (c == \n)
   System_putchar(\r, stream);
   loop_until_bit_is_set(UCSRA, UDRE);
   UDR = c;
}

return 0;
}

int System_getchar( FILE *stream)
{
loop_until_bit_is_set(UCSRA,RXC);
return UDR;
}