基于51单片机的数字频率计课程设计报告

基于51单片机的数字频率计课程设计报告内容摘要：

P0口具有内部上拉电阻。 在 EPROM 编程时， P0 口接收指令字节，同时输出指令字节在程序校验时。 程序校验时需要外接上拉电阻。 P1 口： P1 口是一带有内部上拉电阻的 8位双向 I/O 口。 P1 口的输出缓冲能接受或输出 4 个 TTL 逻辑门电路。 当对 P1 口写 1 时，它们被内部的上拉电阻拉升为高电平，此时可以作为输入端使用。 当作为输入端使用时， P1 口因为内部存在上拉电阻，所以当外部被拉低时会输出一个低电流（ IIL）。 P2 口： P2 是一带有内部上拉电阻的 8 位双向的 I/O 端口。 P2 口的输出缓冲能驱动 4 个 TTL 逻辑门电路。 当向 P2口写 1时，通过内部上拉电阻把端口拉到高电平，此时可以用作输入口。 作为输入口，因为内部存在上拉电阻，某个引图 4 89C52 引脚图 6 脚被外部信号拉低时会输出电流（ IIL）。 P2 口在访问外部程序存储器或 16 位地址的外部数据存储器（例如 MOVX ＠ DPTR）时， P2口送出高 8 位地址数据。 在这种情况下， P2口使用强大的内部上拉电阻功能当输出 1时。 当利用 8 位地址线访问外部数据存储器时（例 MOVX ＠R1） ,P2 口输出特殊功能 寄存器的内容。 当 EPROM 编程或校验时， P2口同时接收高 8 位地址和一些控制信号。 P3 口： P3 是一带有内部上拉电阻的 8 位双向的 I/O 端口。 P3 口的输出缓冲能驱动 4 个 TTL 逻辑门电路。 当向 P3口写 1时，通过内部上拉电阻把端口拉到高电平，此时可以用作输入口。 作为输入口，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电流（ IIL）。 P3 口同时具有 AT89C52 的多种特殊功能，具体如下表 1 所示 : 端口引脚 第二功能 RXD (串行输入口 ) TXD（串行输出口） 0INT (外部中断 0) 1INT （外部中断 1） T0（定时器 0） T1（定时器 1） WR （外部数据存储器写选通） RD （外部数据存储器都选通） 表 1 P3 口的第二功能 (此系统的基准信号 1s定时及测频正是用 的 T0、 T1进行定时计数实现的 ) RST:复位输入。 当振荡器工作 时， RST 引脚出现两个机器周期的高电平将使单片机复位。 ALE/PROG :当访问外部存储器时，地址锁存允许是一输出脉冲，用以锁存地址的低 8位字节。 当在 Flash 编程时还可以作为编程脉冲输出（ PROG ）。 一般情况下， ALE 是以晶振频率的 1/6 输出，可以用作外部时钟或定时目的。 但也要注意，每当访问外部数据存储器时将跳过一个 ALE 脉冲。 PSEN ：程序存储允许时外部程序存储器的读选通信号。 当 AT89C52 执行外部程序存储器的指令时，每个机器周期 PSEN 两次有效，除了当访问外部数据 7 存储器时， PSEN 将跳过两个信号。 EA /VPP:外部访问允许。 为了使单片机能够有效的传送外部数据存储器从0000H 到 FFFH 单元的指令， EA 必须同 GND 相连接。 需要主要的是，如果加密位1被编程，复位时 EA端会自动内部锁存。 当执行内部编程指令时， EA 应该接到 VCC端。 XTAL1：振荡器反相放大器以及内部时钟电路的输入端。 XTAL2：振荡器反相放大器的输出端。 晶振电路 : 12MHZ和 2个 无极电容 构成， 电容的大小范围为 20pF～ 40pF，本设计选用 30pF电容 如图： 复位电路 ： 2．单片机复位状态 单片机的复位都是靠外部电路实现的，在时钟电路工作后，只要在单片机的RST 引脚上出现 24 个时钟震荡脉冲（ 2个机器周期）以上的高电平，单片机便实现初始化状态复位。 为了保证应用系统可靠地复位，在设计复位电路时，通常使RST 引脚保持 10ms 以上的高电平。 只要保持高电平，则 MCS51 单片机就循环复位；当 RST 从高电平变为低电平以后， MCS51 单片机从 0000H 地址开始执行程序。 在复位有效期间， ALE、 引脚输出高电平。 89C52 上电复位电路图 图 4 晶振电路 图 1 频率测量原理图 图 图 5 复位电路 图 1 频率测量原理图 图 8 波形放大整形模块： 放大整形系统包括衰减器、跟随器、放大器、施密特触发器。 它将正弦输入信号 Vx 整形成同频率方波 Vo,幅值过大的被测信号 经过分压器分压送入后级放大器，以避免波形失真。 由运算放大器构成的射级跟随器起阻抗变换作用，使输入阻抗提高。 同相输入的运算放大器的放大倍数为 Rfi/Rin，改变 R1 的大小可以改变放大倍数。 系统的整形电路由施密特触发器组成，整形后的方波送到闸门以便计数。 由于输入的信号幅度是不确定、可能很大也有可能很小，这样对于输入信号的测量就不方便了，过大可能会把器件烧毁，过小可能器件检测不到，所以在设计中采用了这个信号调理电路对输入的波形进行阻抗变换。