简易频率计数器的设计Word格式.docx
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在计数器工作方式下，加至外部引脚的待测信号发生从1到0的跳变时计数器加1。
外部输入在每个机器周期被采样一次，这样检测一次从1到0的跳变至少需要2个机器周期（24个振荡周期），所以最大计数速率为时钟频率的1／24（使用12MHz时钟时，最大计数速率为500kHz），也就是说使用12MHz时钟的AT89S51单片机设计的频率计数器系统，所测的信号的频率不能大于500kHz，若大于则必须通过分频器分频才能测试，而本次任务的要求是对0~300KHz的信号进行测量，所以可以直接进行。
利用AT89S51单片机的T0、T1的定时计数器功能，来完成对输入的信号进行频率计数。
设置定时器
0
工作在定时方式1，定时1S，并产生方波信号从P1.1引脚输出。
1
工作在计数方式1，对输入脉冲进行计数，溢出产生中断。
将定时器
1中断定义为优先。
由于16位二进制加法计数器的最大计数值为
65535，1S之内可能会产生多次溢出，所以需要在中断处理程序里对中断次数进行计数。
1S到后，将中断次数和计数器里的计数值取出进行综合数据处理，处理后的数据送显示。
定时器T0的计数初值：
由于定时器T0工作在定时方式时最大的定时时间大约为65ms，若要定时1S，可以采用定时20ms，中断50次来完成1s的定时。
对于定时20ms来说,用定时器方式1可实现。
机器周期为：
Tp=12/晶振频率=12/12MHz=1μS
计数初值为：
X=2n-TC=216-20000=45536=B1E0H
故TH0=B1H,TL0=E0H。
信号频率的计算：
T1工作在计数方式时最大的计数值为216，若假设1S内溢出C1次，最后未溢出的计数值为C2，则F=C1*216+C2=C1*65536+（TH1*256+TL1）。
编写的源程序如下：
//plj.c
#include<
reg51.h>
#include<
stdio.h>
#defineucharunsignedchar
uchardisplay_code[]={0xC0,0xF9,0xA4,0xB0,0x99,0x92,0x82,0xF8,0x80,0x90,0xff};
//定义数组存放显示数据的编码
uchardisplay_data[8]={0,0,0,0,0,0,0,0};
//定义数组存放显示数据的各位
ucharc1,b1;
sbitP1_1=P1^1;
voiddelay（void）//延时
{
uchari;
for（i=500;
i>
0;
i--）;
}
voiddisplay（）//显示程序
uchari,k;
k=0x01;
for（i=0;
i<
8;
i++）
{
P2=0;
P0=display_code[display_data[i]];
P2=k;
k=k<
<
1;
delay（）;
voidconvert（）//转换程序
uchari,f2;
longf,f1,k;
f=c1*65536+TH1*256+TL1;
f1=f-f%10;
//此变量是为了让八位LED的高位为0时不显示而设置
for（i=7;
i--）//此循环将计数值转换为显示数组，从高位到低位依次存放在
//display_data[0]至display_data[7]
{display_data[i]=f%10;
f=f/10;
}
display_data[0]=f;
k=1e7;
//从这开始到本子程序结束的语句完成让八位LED的高位为0时不显示
for（i=0;
7;
{f2=f1/k;
if（f2==0）
display_data[i]=10;
k=k/10;
voidtimer1（void）interrupt3//定时器1中断服务程序
c1++;
voidtimer0（void）interrupt1//定时器0中断服务程序
TH0=0xb1;
//装入时间常数
TL0=0xe0;
P1_1=!
P1_1;
//P1.1取反，从P1.1引脚输出25Hz的方波信号，通过导线连接
//到P3.5引脚输入，以方便调试程序。
若使用其它信号源，则去掉即可。
if（b1==49）
convert（）;
c1=0;
//将计数值清零
b1=0;
TH1=0;
TL1=0;
elseb1++;
voidmain（void）//主函数
P0_1=0;
TMOD=0x51;
TH0=0Xb1;
TL0=0Xe0;
IE=0x8a;
TCON=0x50;
while
（1）
display（）;
4.程序调试与电路仿真
将KeilC51程序编译过程中建立的plj.hex文件添加进Proteus中的单片机芯片，如图2，点击模拟调试按钮的运行按钮，进入调试状态。
此时可看到数码管显示25。
图2添加plj.hex文件进单片机芯片
源程序编译软件keilC51的使用
KeilC51软件是众多单片机应用开发的优秀软件之一，它集编辑，编译，仿真于一体，支持汇编、PLM语言和C语言的程序设计，界面友好，易学易用。
在51系列单片机的学习与开发过程中，keilC51软件的使用为程序设计开发提供了一个高效率的平台。
本设计通过一个C语言程序的实现，来学习KeilC51软件的基本使用方法和基本的调试技巧。
运行keilC51编辑软件，软件界面如图3所示：
图3keilC51启动界面
1.建立一个新的工程项目
单击Project菜单，在弹出的下拉菜单中选中NewProject选项，如图4所示。
图4“建立新工程项目”操作框
2.保存工程项目
选择要保存的文件路径，输入工程项目文件的名称，如保存的路径为C51文件夹，工程项目的名称为C51，如图5所示，单击保存：
图5
3.为工程项目选择单片机型号
在弹出的对话框中选择你需要的单片机型号，如图6所示,这里我们选择51核单片机中使用较多的89S51，选定型号后，单击确定，出现如图7所示的开发平台界面：
图6“CPU选择”对话框
图7新工程项目建好后的对话框
4.新建源程序文件
在下图中单击“File”菜单，选择下拉菜单中的New选项，新建文件后得到如图8的界面：
图8新建文件后屏幕图
5.保存源程序文件
单击“File”菜单，选择下拉菜单中的Save选项,在弹出的对话框中选择保存的路径及源程序的名称，如图9所示。
图9“保存源程序文件”对话框
6.为工程项目添加源程序文件
在编辑界面中，单击“Target”前面的“+”，再在“SourceGroup”上单击右键，得到如图10所示的对话框，选择“AddFiletoGroup’SourceGroup1’”，弹出如图11所示的对话框，选中要添加的源程序文件，单击“Add”，得到如图12所示的界面，同时，在“SourceGroup1”文件夹中多了一个我们添加的“Text1.c”文件。
图10“为工程项目添加源程序文件”操作框
图11“为工程项目添加源程序文件”对话框
图12“输入源程序文件”对话框
7.输入源程序文件
源程序输入完成后，保存，得到如图13所示的界面。
程序中的关键字以不同的颜色提示用户加以注意，这就是事先保存待编辑的文件的好处，即Keilc51会自动识别关键字。
图13“源程序输入完成后”对话框
8.编译调试源程序
在上图中，单击Project菜单，在弹出的下拉菜单中选中BuiltTarget选项，再单击Debug菜单，在弹出的下拉菜单中选中Start/StopDebugSession选项,编译成功后，再单击Debug菜单，在弹出的下拉菜单中选中Go选项，进行源程序调试。
如图14所示。
图14“编译调试程序”对话框
9.查看分析结果
单击Debug菜单，在弹出的下拉菜单中选中StopRunning选项,单击View菜单，在弹出的下拉菜单中选中SerialWindows#1选项,可以看到程序运行的结果，如图15所示：
图15“查看分析结果”对话框
10.生成Hex代码文件
将编译调试成功的源程序生成可供单片机加载的Hex代码文件，单击Project菜单，在弹出的下拉菜单中选中OptionsforTarget’Target1’选项,在弹出的对话框中单击Output选项，选中其中的“CreateHEXFile”项。
如图16所示：
图16“设置生成Hex代码文件”操作框
则一个完整的工程项目就在KeilC51软件上就编译完成了。
参考文献
[1]杨恢先，黄辉先.《单片机原理及应用》.北京：
人民邮电出版社.2006
[2]张永革，何乃味.《单片机C语言应用技术与实践》.北京：
北京交通大学出版社.2009
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