基于protues数字频率计的设计与仿真

基于protues数字频率计的设计与仿真内容摘要：

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。 • ：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 两次有效，除了当访问外部数据存储器时， 将跳过两个信号。 • /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， 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， 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。 放大整形系统 包括信号放大、信号整形。 它将正弦输入信号整形成同频率方波 ,幅值过小的被测信号经过放大后能够较好的测量，避免了波形失真。 运算放大器 采用 1485 构成 ，同相输入的运算放大器的放大倍数为（ R3+R2） /R2，改变 R3 的大小可以改变放大倍数。 而本例中 R3=2K,R2=1K,则放大倍数为 3 倍，整形电路采用 555， 利用施密特触发器将边缘缓慢变化的周期性信号如正弦波，三角波或任意形状的模拟信号变换成同频率的矩形脉冲。 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， 能够把变化缓慢的输入信号整形成边沿陡峭的矩形脉冲。 门 电路有一个阈值电压，当输入电压从低电平上升到阈值电压或从高电平下降到阈值电压时电路的状态将发生变化。 施密特触发器是一种特殊的门电路，与普通的门电路不同，施密特触发器有两个阈值电压，分别称为正向阈值电压和负向阈值电压。 在输入信号从低电平上升到高电平的过程中使电路状态发生变化的输入电压称为正向阈值电压，在输入信号从高电平下降到低电平的过程中使电路状态发生变化的输入电压称为负向阈值电压。 正向阈值电压与负向阈值电压之差称为回差电压。 普通门电路的电压传输特性曲线是单调的，施密特触发器的电压传输特性曲线则是滞回的。 施密 特触发器最重要的特点是能够把变化缓慢的输入信号整形成边沿陡峭的矩形脉冲，输入的信号 可用施密特触发器整形后，获得较理想的矩形脉冲。 同时，施密特触发器还可利用其回差电压来提高电路的抗干扰能力 数字系统中。 如果阈值输入端的电压 小 于 VCC /3，则使输出端 高电平。 如果阈值输入端 TH 的电压大于 2VCC/3，使输出为 低 电平。 利用施密特触发器的滞回特性，可以将不规则信号的波形整理为同频率方波信号。 例如输入为波形为三角波，则通过 555 构成的整形电路就变为方波。 信 号放大整形 部分电路具体实现电路原理图和参数如下图 33 所示 ： 图 33 放大整形电路 输入信号为频率 2020HZ的正弦信号，经过放大整形后得到的仿真图如图 34： 图 34 放大整形后波形 图中黄色的线表示放大后的正弦波波形 蓝色的线表示初始输入的正弦波波形 红色的先表示整形后得到的方波波形 时钟是一切微处理器、微控制器内部电路工作的基础。 单片机内部有一个自激振荡电路，它是定时控制部件中的一部分，可以通过内部自激振荡或外部提供振荡源这两种方式，驱动内部时钟电路产生系统时钟信号。 内部方式 ：在 XTAL XTAL2跨接 定时元件和两个电容就构成了自激振荡器。 C C2取 530PF，起微调和稳定作用。 晶振频率： f=~12MHZ，常用频率为 1 MHz。 外部方式：外部振荡脉冲信号直接由 XTAL2端输入，此时， XTAL1应接地，而片 内 振荡电路不起作用。 常用于单片机同时工作，以便同步，要求信号低于 12MHz。 时钟周期：振荡器输出的时钟脉冲频率的倒数。 为单片机中最小、最基本的时间单位。 状态周期：振荡信号经 2分频后获得的信号周期，称 S，显然， S为时钟周期的 2倍。 机器周期： 12个时周钟期为一个机 器周期，对应计算机执行一个基本操作所需的时间。 指令周期：执行一条指令所需的时间，至少包含一个机器周期。 指令字节：指令占用存储空间的字节数，有单字节、双字节、三字节三类。 当时钟频率为 12MHz 和 6MHz 时，时钟周期分别为 1/12μ s 和 1/6μ s ，机器周期分别为 1μ s和 2μ s。 这里使用 12MHz晶振和两个电容就构成的自激振荡器。 时基电路如图 34： 图 34 时基电路 复位电路 复位方式有上电自动复位、按键手动复位两种。 如图所示。 在按键手动电平复位电路中，具有上电和按键双重功能。 如图 35： 图 35 复位电路 4 软件设计 ： 软件设计包括程序流程图的绘制以及程序的编写 ： 程序要求：要能实现量程切换，超量程指示，准确定时。 子程序主要包括：按键中断子程序、定时中断子程序、计数中断子程序、周期中断子程序、超量程判断子程序、除法子程序、二进制转 BCD子程序、显示程子序。 按键中断子程序 如图 41： 图 41 按键中断子程序 定时中断和计数中断子程序 如图 42： 图 42 定时中断 和计数子程序流程图 周期中断子程序流程图 如图 43： 图 43 周期中断子程序 二进制转 BCD 子程序流程图 如图 44： 图 44 二进制转 BCD 子程序设计 子程序包括定时中断子程序、二进制转 BCD 子程序、显示子程序 定时 中断子程序 START: MOV DPTR,TABLE MOV 20H,00H。 存储空间初始化。