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1．引言 频率计的出现使测量电信号的频率成为可(2)

2013-05-03 01:07
　　其次是所使用定时计数器的位数。测量频率要使用定时计数器，定时计数器的位数越长，可以产生的限定时间越长，或在限定时间里记录的脉冲个数越多，因此也提高了频率测量的精度。所以对频率测量精度有一定要求时，尽量采用16位的定时计数器。
　　最后是被测频率的范围。频率测量需要根据被测频率的范围选择测量的方式。当被测频率的范围比较低时，最好采用测周期的方法测量频率。而被测频率比较高时，使用测频法比较合适。在具体实现时选取哪种方法的关键取决于所要测量频率的中心频率处在何处。同时需要注意的是，被测频率的最高值一般不能超过测频MCU系统时钟频率的1/2，因为当被测频率高于MCU时钟1/2后，MCU往往不能正确检测被测脉冲的电平变化了。
　　除了以上三个因素外，还要考虑如何与系统中其它任务处理之间的协调工作，以及考虑其它中断和中断响应时间的影响。此外，频率测量精度要求高时，甚至需要在软件中考虑采用多次测量取平均的算法等。

　　2.2 频率信号传输的基本原理
　　所谓传输就是将待传输的数据信号通过特定的信道以及固定的传输模式传送给需要传达的目的地的操作。这里的传输对象显然不是之前从输入端接收到的V-F电压频率信号，否则，复杂的芯片内部结构岂不成了导线？这里传输的应该是经过单片机处理产生出来的数据。传输看似简单，其实也有很多需要考虑和注意的因素，诸如一下三点：
　　首先要看传输数据的方式是串行传输还是并行传输，串行传输从硬件上看相对简单，一般只需要两根数据线：一根负责发送，而另一根负责接收。或是最多再加上一根电源线以及一根地线。
　　其次要根据需要确定传输线的功能需求，由此可分为三中模式，它们分别是：单工、半双工、全双工。功能越强大也就代表着成本的增加和功耗的加大。所以，根据需求选择最合适自己需要的传输模式十分重要！ 内容来自www.nseac.com
　　最后就是要确定一些传输时的具体参数，比如说：波特率、传输比特位数、起始位、截止位、校验位等。

　　3. 芯片及其外围电路设计

　　3.1 硬件系统总体设计
　　本设计目的是实现对频率信号地采集与传输。单片机中的程序是通过编程器事先下载到单片机内部的存储器中的。每次上电后单片机自动读取内部已储存的程序对芯片进行初始化。单片机接收从PC机发来的对频率信号进行线路选择的控制信号。单片机不断重复对INT0口上负边沿触发的计数工作，即采集频率的工作。并在每一次定时完成时通过串口向PC机发送一次数据。当然，此时发送的数据应该为单片机最后一次收到PC机发来的线路选择控制信号所选中的那一路频率信号的频率值（二进制）。

　　3.2 AT89C2051芯片及其外围电路设计
　　AT89C2051是20引脚双列直插封装的单片机，引脚包括：电源（VCC）、地（GND）、复位（RST）、XTAL1、XTAL2、P1口、P3口。由于实现目标功能所需的系统相对简单，故单片机的最小系统足以实现该系统功能。所谓最小系统，就是能让单片机工作起来的最小电路，外围电路一般包括：电源、晶振以及复位电路。
　　电源实际上就是两根线，只要通过导线将板子上的电源插头依照芯片手册连接到单片机的电源和地这两个引脚上就可以了，电源正极接到单片机的第20引脚，电源负极接到单片机的第10引脚。晶振电路的设计可以从网络或是参考资料上找到很成熟的设计方法，先将两个电容串联，然后再与晶振并联，两电容之间有导线将该点与电源的负极相连，并联电路的两端分别接到单片机的第4和第5引脚。复位电路也可以参照一些有关单片机的书籍上找到相应的方法，先将复位开关和1k欧姆电阻串联，然后与一个极性电容器并联，最后再与一个51k欧姆电阻串联，从中间的节点引出一根导线接到单片机的第1引脚。

　　3.3 MAX232芯片及其外围电路设计