等精度頻率計(jì).doc

等精度頻率計(jì)一、設(shè)計(jì)任務(wù)與要求設(shè)計(jì)并制作一臺(tái)能測(cè)量頻率和周期的等精度頻率計(jì)，即在整個(gè)頻率測(cè)量和周期測(cè)量范圍內(nèi)可獲得同樣高的測(cè)量精度。電路示意圖如圖所示。 等精度頻率計(jì)電路示意圖(1) 頻率測(cè)量范圍：1Hz10MHz（7位數(shù)字顯示）；(2) 周期測(cè)量范圍：0.01s1s；(3) 信號(hào)及信號(hào)幅度：矩形波，TTL電平；(4) 測(cè)量誤差10-7（僅考慮計(jì)數(shù)誤差）；(5) 預(yù)置閘門(mén)時(shí)間：1s(6)為了達(dá)到能對(duì)相關(guān)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行練習(xí)的目的，要求按圖1所示的電路結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，除應(yīng)包括單片機(jī)、數(shù)字電路部分外，還應(yīng)按發(fā)揮部分的要求增加模擬通道電路部分。二計(jì)數(shù)測(cè)量誤差閘門(mén)時(shí)間由晶體振蕩器多次倍頻或分頻獲得，所以，標(biāo)準(zhǔn)頻率誤差就是頻率計(jì)中晶體振蕩器的準(zhǔn)確度。為了使標(biāo)準(zhǔn)頻率誤差對(duì)測(cè)量結(jié)果產(chǎn)生影響足夠小，應(yīng)認(rèn)真選擇晶振的準(zhǔn)確度。一般說(shuō)來(lái)，頻率計(jì)顯示器的位數(shù)愈多，所選擇的內(nèi)部晶振準(zhǔn)確度就應(yīng)愈高。例如七位數(shù)字的通用計(jì)數(shù)器一般采用準(zhǔn)確度優(yōu)于107數(shù)量級(jí)的晶體振蕩器。這樣，在任何測(cè)量條件下，由標(biāo)準(zhǔn)頻率誤差引起的測(cè)量誤差，都不大于由1誤差所引起的測(cè)量誤差。放大，整形與門(mén)晶振分頻門(mén)控計(jì)數(shù)N個(gè)譯碼顯示被測(cè)信號(hào)的頻率圖2 等精度頻率計(jì)的示意波形圖設(shè)單片機(jī)在同一閘門(mén)時(shí)間TG內(nèi)，測(cè)得被測(cè)信號(hào)fx的個(gè)數(shù)是Nx，測(cè)得時(shí)鐘信號(hào)fs的個(gè)數(shù)是NS，則可得上式表明頻率測(cè)量的相對(duì)誤差由三項(xiàng)組成，前面兩項(xiàng)是量化誤差，也稱(chēng)為計(jì)數(shù)誤差，后面一項(xiàng)是標(biāo)準(zhǔn)頻率的誤差。由于電路中同步控制D觸發(fā)器的同步作用，已經(jīng)消除了被測(cè)信號(hào)NX的量化誤差NX，因此頻率測(cè)量計(jì)數(shù)（量化）相對(duì)誤差的絕對(duì)值僅為： 此時(shí)，雖然量化誤差NS依然存在，但由于標(biāo)準(zhǔn)頻率fs較高，即NS較大，而|NS|=20)i=0;CLK=0;while(Q);/此處是等待電平的變換TR0=0;TR1=0;dis0=TL0|(TH08);dis1=TL1|(TH1=10000000)num=num;dis_LCD(unsigned long int)num/10000000+0x30,0x02);dis_LCD(unsigned long int)num/1000000%10+0x30,0x03);print(.,0x04);dis_LCD(unsigned long int)num/100000%10+0x30,0x05);dis_LCD(unsigned long int)num/10000%10+0x30,0x06);dis_LCD(unsigned long int)num/1000%10+0x30,0x07);dis_LCD(unsigned long int)num/100%10+0x30,0x08);dis_LCD(unsigned long int)num/10%10+0x30,0x09);/dis_LCD(unsigned long int)num%10+0x30,0x0a);print(MHz,0x0b); else if(numb=1000000)&(numb=100000)&(numb=10000)&(numb=1000)&(numb=100)&(numb=10)&(numb100)num=num*1000000;dis_LCD(unsigned long int)num/10000000+0x30,0x02);dis_LCD(unsigned long int)num/1000000%10+0x30,0x03);print(.,0x04);dis_LCD(unsigned long int)num/100000%10+0x30,0x05);dis_LCD(unsigned long int)num/10000%10+0x30,0x06);dis_LCD(unsigned long int)num/1000%10+0x30,0x07);dis_LCD(unsigned long int)num/100%10+0x30,0x08);dis_LCD(unsigned long int)num/10%10+0x30,0x09);/dis_LCD(unsigned long int)num%10+0x30,0x0a);print( Hz,0x0b); else/ if(numb=1000000)Tnum=Tnum*10;dis_LCD(unsigned long int)Tnum/10000000+0x30,0x02);print(.,0x03);dis_LCD(unsigned long int)Tnum/1000000%10+0x30,0x04);dis_LCD(unsigned long int)Tnum/100000%10+0x30,0x05);dis_LCD(unsigned long int)Tnum/10000%10+0x30,0x06);dis_LCD(unsigned long int)Tnum/1000%10+0x30,0x07);dis_LCD(unsigned long int)Tnum/100%10+0x30,0x08);dis_LCD(unsigned long int)Tnum/10%10+0x30,0x09);dis_LCD(unsigned long int)Tnum%10+0x30,0x0a);print(s,0x0b); else if(Tnumb=100000)&(Tnumb=10000)&(Tnumb=1000)&(Tnumb=100)&(Tnumb=10)&(Tnumb100)Tnum=Tnum*1000000;dis_LCD(unsigned long int)Tnum/10000000+0x30,0x02);dis_LCD(unsigned long int)Tnum/1000000%10+0x30,0x03);print(.,0x04);dis_LCD(unsigned long int)Tnum/100000%10+0x30,0x05);dis_LCD(unsigned long int)Tnum/10000%10+0x30,0x06);dis_LCD(unsigned long int)Tnum/1000%10+0x30,0x07);dis_LCD(unsigned long int)Tnum/100%10+0x30,0x08);dis_LCD(unsigned long int)Tnum/10%10+0x30,0x09);dis_LCD(unsigned long int)Tnum%10+0x30,0x0a);print( Hz,0x0b); else/ if(numb10)Tnum=Tnum*10000000;dis_LCD(unsigned long int)Tnum/10000000+0x30,0x02);print(.,0x03);dis_LCD(unsigned long int)Tnum/1000000%10+0x30,0x04);dis_LCD(unsigned long int)Tnum/100000%10+0x30,0x05);dis_LCD(unsigned long int)Tnum/10000%10+0x30,0x06);dis_LCD(unsigned long int)Tnum/1000%10+0x30,0x07);dis_LCD(unsigned long int)Tnum/100%10+0x30,0x0