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1 引言
為了實(shí)現(xiàn)智能化的電子計(jì)數(shù)測頻,實(shí)現(xiàn)一個(gè)寬領(lǐng)域、高精度的頻率計(jì),一種有效的方法是運(yùn)用單片機(jī)測量頻率。采用單片機(jī)、接口芯片以及分頻電路實(shí)現(xiàn)頻率的自動(dòng)分頻。根據(jù)計(jì)數(shù)值、分頻系數(shù),求出周期T,得到待測頻率。
2 C51語言使用中幾個(gè)關(guān)鍵問題
在數(shù)字頻率計(jì)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(jī)的C語言編譯器簡稱C51。C51程序有且僅有一個(gè)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(biāo)準(zhǔn)C語言中所沒有的,僅適于單片機(jī)編程。例如:sfr TMOD=OX89;
(3)對于片外的I/O擴(kuò)展,用“#define',語句進(jìn)行定義。如:#define PORT A XBYTE[0xffc0];
(4)實(shí)時(shí)中斷程序的編程方法。中斷函數(shù)的聲明方法如下:
void<函數(shù)名>(void)interrupt【中斷向量代號(hào)][using[內(nèi)部寄存器組代號(hào)]
3 數(shù)字頻率計(jì)主程序設(shè)計(jì)
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(shù)說明以及定時(shí)器和8155的初始化。點(diǎn)亮啟動(dòng)標(biāo)志燈。設(shè)置外部中斷為邊沿觸發(fā)。設(shè)置分頻系數(shù)初值并測周期。進(jìn)行分頻系數(shù)的判斷,讀周期值并將其轉(zhuǎn)換成頻率。調(diào)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(gè)文件定義了單片機(jī)的所有寄存器和端口。上述程序中還定義8155的各個(gè)口地址,便于C51編譯器按8155的實(shí)際硬件結(jié)構(gòu),建立I/O變量名與其實(shí)際地址的對應(yīng)關(guān)系。下面程序是函數(shù)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(shù)說明*/
TMOD=0x10; /*定時(shí)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(diǎn)亮啟動(dòng)標(biāo)志燈*/
PA8155=0x80;
EA=1;IT1=1;ET1=1;PX1=1；/*開中斷,
4 數(shù)字頻率計(jì)顯示程序設(shè)計(jì)
在顯示程序中,要設(shè)定字型數(shù)碼數(shù)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(shù)部分和小數(shù)部分的位數(shù),顯示頻率值和單位數(shù)量級標(biāo)志燈。小數(shù)點(diǎn)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(shù)點(diǎn)處理程序中由高位到低位,逐位顯示頻率值。每顯示一位數(shù),要有一個(gè)C循環(huán)語句進(jìn)行適當(dāng)?shù)难訒r(shí),并將8155的PA口清零,保證下一次的顯示。顯示的方法是數(shù)組s[8]的每個(gè)值作為字形碼數(shù)組table[]的下標(biāo),在table[]數(shù)組中找到自己對應(yīng)的字形碼,送至8155的PA口。最后根據(jù)n的值,確定所顯示的頻率值的單位數(shù)量級。
5 結(jié)論
本文的工作基礎(chǔ)是應(yīng)用單片機(jī)設(shè)計(jì)的數(shù)字頻率計(jì)。利用C語言進(jìn)行單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)數(shù)字頻率計(jì)的設(shè)計(jì),不僅編程簡單,精度高,而且避免了匯編語言在進(jìn)行乘除法運(yùn)算時(shí)要考慮采用浮點(diǎn)運(yùn)算的要求。與匯編語言相比編程語句大大減少。數(shù)字頻率計(jì)的全部軟件均經(jīng)過了調(diào)試。并進(jìn)行了誤差分析。頻率的測量范圍從1Hz到1MHz,具有一定的實(shí)用價(jià)值。
參考鏈接：http://www.picavr.com/news/2008-05/5558.htm
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