設(shè)計(jì)思路

頻率的測(cè)量實(shí)際上就是在1S時(shí)間內(nèi)對(duì)信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)，計(jì)數(shù)值就是信號(hào)頻率。用單片機(jī)設(shè)計(jì)頻率計(jì)通常采用兩種辦法，1）使用單片機(jī)自帶的計(jì)數(shù)器對(duì)輸入脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)，或者測(cè)量信號(hào)的周期；2）單片機(jī)外部使用計(jì)數(shù)器對(duì)脈沖信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)，計(jì)數(shù)值再由單片機(jī)讀取。

由于單片機(jī)自帶計(jì)數(shù)器輸入時(shí)鐘的頻率通常只能是系統(tǒng)時(shí)鐘頻率的幾分之一甚至幾十分之一，因此采用單片機(jī)的計(jì)數(shù)器直接測(cè)量信號(hào)頻率就受到了很大的限制。

本實(shí)驗(yàn)電路采用方式2，使用一片74LS393四位雙二進(jìn)制計(jì)數(shù)器和Atmega8的 T1計(jì)數(shù)器組成了24位計(jì)數(shù)器，最大計(jì)數(shù)值為16777215。如果輸入信號(hào)經(jīng)過(guò)MB501分頻器進(jìn)行64分頻后再進(jìn)行測(cè)量，則固定1S時(shí)基下最高測(cè)量頻率為1073.741760Mhz。

為了方便得到準(zhǔn)確的1秒鐘測(cè)量閘門(mén)信號(hào)，我們使用了Atmega8的異步實(shí)時(shí)時(shí)鐘功能，采用32.768Khz的晶振由TC2產(chǎn)生1秒鐘的定時(shí)信號(hào)。

測(cè)量原理：

單片機(jī)打開(kāi)測(cè)量閘門(mén)，即PB1輸出高電平，同時(shí)TC2定時(shí)器啟動(dòng)。74LS393開(kāi)始對(duì)輸入脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)，74LS393每計(jì)數(shù)達(dá)256時(shí)，Atmega8的T1計(jì)數(shù)器也向上計(jì)數(shù)1次。當(dāng)1S定時(shí)到達(dá)時(shí)，單片機(jī)產(chǎn)生中斷，PB1輸出低電平關(guān)閉測(cè)量閘門(mén)，然后Atmega8讀取74LS393和T1的計(jì)數(shù)值，然后送LCD顯示。

由于1S的測(cè)量閘門(mén)時(shí)間在業(yè)余條件下不好測(cè)試，因此，實(shí)驗(yàn)程序中在LCD上同時(shí)顯示實(shí)時(shí)時(shí)鐘用于判斷1S閘門(mén)時(shí)間的準(zhǔn)確性。實(shí)驗(yàn)中，我使用CDMA手機(jī)上顯示的GPS衛(wèi)星精確時(shí)間進(jìn)行比較。手機(jī)時(shí)間顯示的最小單位是分鐘，測(cè)量時(shí)一旦手機(jī)分鐘值發(fā)生跳變，則立即記錄下LCD顯示的秒值，這樣的話讓頻率計(jì)運(yùn)行一段時(shí)間后，再多次記錄下LCD顯示的秒，就可以準(zhǔn)確判斷頻率計(jì)的異步時(shí)鐘是否準(zhǔn)確。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，我讓頻率計(jì)走了10個(gè)小數(shù)左右，測(cè)量的1S時(shí)鐘還是非常準(zhǔn)確的。

#include 《iom8v.h》

#include 《macros.h》

#include lcd.h

#include 6x8.h

#include chinese.h

/*-----------------------------------------------------------------------

LCD_init ： 3310LCD初始化

編寫(xiě)日期 ：2004-8-10

最后修改日期 ：2004-8-10

-----------------------------------------------------------------------*/

void LCD_init（void）

{

PORTB &= ~LCD_RST; // 產(chǎn)生一個(gè)讓LCD復(fù)位的低電平脈沖

delay_1us（）;

PORTB |= LCD_RST;

PORTB &= ~LCD_CE ; // 關(guān)閉LCD

delay_1us（）;

PORTB |= LCD_CE; // 使能LCD

delay_1us（）;

LCD_write_byte（0x21， 0）; // 使用擴(kuò)展命令設(shè)置LCD模式

LCD_write_byte（0xc8， 0）; // 設(shè)置偏置電壓

LCD_write_byte（0x06， 0）; // 溫度校正

LCD_write_byte（0x13， 0）; // 1:48

LCD_write_byte（0x20， 0）; // 使用基本命令

LCD_clear（）; // 清屏

LCD_write_byte（0x0c， 0）; // 設(shè)定顯示模式，正常顯示

PORTB &= ~LCD_CE ; // 關(guān)閉LCD

//LCD_clear（）;

}

/*-----------------------------------------------------------------------

LCD_clear ： LCD清屏函數(shù)

編寫(xiě)日期 ：2004-8-10

最后修改日期 ：2004-8-10

-----------------------------------------------------------------------*/

void LCD_clear（void）

{

unsigned int i;

LCD_write_byte（0x0c， 0）;

LCD_write_byte（0x80， 0）;

for （i=0; i《504; i++）

LCD_write_byte（0， 1）;

}

/*-----------------------------------------------------------------------

LCD_set_XY ： 設(shè)置LCD坐標(biāo)函數(shù)

輸入?yún)?shù)：X ：0－83

Y ：0－5

編寫(xiě)日期 ：2004-8-10

最后修改日期 ：2004-8-10

-----------------------------------------------------------------------*/

void LCD_set_XY（unsigned char X， unsigned char Y）

{

LCD_write_byte（0x40 | Y， 0）; // column

LCD_write_byte（0x80 | X， 0）; // row

}

/*-----------------------------------------------------------------------

LCD_write_char ： 顯示英文字符

輸入?yún)?shù)：c ：顯示的字符；

編寫(xiě)日期 ：2004-8-10

最后修改日期 ：2004-8-10

-----------------------------------------------------------------------*/

void LCD_write_char（unsigned char c）

{

unsigned char line;

//c -= 32;

//for （line=0; line《6; line++）

//LCD_write_byte（font6x8［c］［line］， 1）;

for （line=0; line《7; line++）

LCD_write_byte（font7x13［c］［line］， 1）;

for （line=7; line《14; line++）

LCD_write_byte（font7x13［c］［line］， 1）;

}

/*-----------------------------------------------------------------------

LCD_write_char ： 英文字符串顯示函數(shù)

輸入?yún)?shù)：*s ：英文字符串指針；

X、Y ： 顯示字符串的位置

編寫(xiě)日期 ：2004-8-10

最后修改日期 ：2004-8-10

-----------------------------------------------------------------------*/

void LCD_write_String（unsigned char X，unsigned char Y，char *s）

{

unsigned char line;

unsigned char i=0;

while （*s）

{

LCD_set_XY（X+i*7，Y）;

for （line=0; line《7; line++）

LCD_write_byte（font7x13［*s-0X30］［line］， 1）;

LCD_set_XY（X+i*7，Y+1）;

for （line=7; line《14; line++）

LCD_write_byte（font7x13［*s-0X30］［line］， 1）;

s++;

i++;

}

}

/*-----------------------------------------------------------------------

LCD_write_chi： 在LCD上顯示漢字

輸入?yún)?shù)：X、Y ：顯示漢字的起始X、Y坐標(biāo)；

ch_with ：漢字點(diǎn)陣的寬度

num ：顯示漢字的個(gè)數(shù)；

line ：漢字點(diǎn)陣數(shù)組中的起始行數(shù)

row ：漢字顯示的行間距

編寫(xiě)日期 ：2004-8-11

最后修改日期 ：2004-8-12

-----------------------------------------------------------------------*/

void LCD_write_chi（unsigned char X， unsigned char Y，

unsigned char ch_with，unsigned char num，

unsigned char line，unsigned char row）

{

unsigned char i，n;

LCD_set_XY（X，Y）; //設(shè)置初始位置

for （i=0;i《num;）

{

for （n=0; n《ch_with*2; n++） //寫(xiě)一個(gè)漢字

{

if （n==ch_with） //寫(xiě)漢字的下半部分

{

if （i==0） LCD_set_XY（X，Y+1）;

else

LCD_set_XY（（X+（ch_with+row）*i），Y+1）;

}

LCD_write_byte（china_char［line+i］［n］，1）;

}

i++;

LCD_set_XY（（X+（ch_with+row）*i），Y）;

}

}

/*-----------------------------------------------------------------------

LCD_write_chi： 漢字移動(dòng)

輸入?yún)?shù)：X、Y ：顯示漢字的起始X、Y坐標(biāo)；

T ：移動(dòng)速度；

編寫(xiě)日期 ：2004-8-13

最后修改日期 ：2004-8-13

-----------------------------------------------------------------------*/

void LCD_move_chi （unsigned char X， unsigned char Y， unsigned char T）

{

unsigned char i，n，j=0;

unsigned char buffer_h［84］={0};

unsigned char buffer_l［84］={0};

for （i=0; i《156; i++）

{

buffer_h［83］ = china_char［i/12］［j］;

buffer_l［83］ = china_char［i/12］［j+12］;

j++;

if （j==12） j=0;

for （n=0; n《83; n++）

{

buffer_h［n］=buffer_h［n+1］;

buffer_l［n］=buffer_l［n+1］;

}

LCD_set_XY（X，Y）;

for （n=0; n《83; n++）

{

LCD_write_byte（buffer_h［n］，1）;

}

LCD_set_XY（X，Y+1）;

for （n=0; n《83; n++）

{

LCD_write_byte（buffer_l［n］，1）;

}

delay_nms（T）;

}

}

/*-----------------------------------------------------------------------

LCD_draw_map ： 位圖繪制函數(shù)

輸入?yún)?shù)：X、Y ：位圖繪制的起始X、Y坐標(biāo)；

*map ：位圖點(diǎn)陣數(shù)據(jù)；

Pix_x ：位圖像素（長(zhǎng)）

Pix_y ：位圖像素（寬）

編寫(xiě)日期 ：2004-8-13

最后修改日期 ：2004-8-13

-----------------------------------------------------------------------*/

void LCD_draw_map（unsigned char X，unsigned char Y，unsigned char *map，

unsigned char Pix_x，unsigned char Pix_y）

{

unsigned int i，n;

unsigned char row;

if （Pix_y%8==0） row=Pix_y/8; //計(jì)算位圖所占行數(shù)

else

row=Pix_y/8+1;

for （n=0;n《row;n++）

{

LCD_set_XY（X，Y）;

for（i=0; i《Pix_x; i++）

{

LCD_write_byte（map［i+n*Pix_x］， 1）;

}

Y++; //換行

}

}

/*-----------------------------------------------------------------------

LCD_write_byte ： 使用SPI接口寫(xiě)數(shù)據(jù)到LCD

輸入?yún)?shù)：data ：寫(xiě)入的數(shù)據(jù)；

command ：寫(xiě)數(shù)據(jù)/命令選擇；

編寫(xiě)日期 ：2004-8-10

最后修改日期 ：2004-8-13

-----------------------------------------------------------------------*/

void LCD_write_byte（unsigned char data， unsigned char command）

{

PORTB &= ~LCD_CE ; // 使能LCD

if （command == 0）

PORTB &= ~LCD_DC ; // 傳送命令

else

PORTB |= LCD_DC ; // 傳送數(shù)據(jù)

SPDR = data; // 傳送數(shù)據(jù)到SPI寄存器

while （（SPSR & 0x80） == 0）; // 等待數(shù)據(jù)傳送完畢

PORTB |= LCD_CE ; // 關(guān)閉LCD

}