单片机课程设计数字音频频率测试仪班级：电气0705姓名：杨军学号：U200712316日期：2010年10月29日目录一、课程设计要求···········································1软硬件设计要求············································1二、设计思路2.1.程序设计基本思路······································12.2.使用HIS输入并测量信号周期·······························12.3.测量结果处理和显示部分···································1三．硬件和软件设计········································21.硬件部分························································21.1硬件部分·····················································21.2程序流程图···················································32.软件部分························································42.1程序运行结果···············································92.2误差分析···················································9四．总结与感想···········································10五．参考资料··············································11课程设计要求题目：数字音频频率测试仪：能测试频率范围20~20000Hz的信号，误差小于0.1%，实时在LED显示测试结果（保留五位有效数据）。具体设计要求：1．完成规定的设计内容，包括相应的硬件电原理图和设计的软件。2．四次上机要求完成程序。效果是先在仿真机的LED上显示自己学号的后8位，然后再输入显示要测量的频率。设计思路程序设计基本思路根据设计的要求，首先进行学号后八位的显示，然后进行频率测量。在学号显示程序段中设计读键子程序，判断是否有键按下，一旦扫描出有按键被按下，则程序立即跳转到频率测量程序段。2.使用HIS高速输入测量信号周期本设计中的主要是应用高速输入HIS进行周期（频率）测量，设置HIS.1端口每发生一次正跳变触发一个事件，同时HIS时间寄存器记下该正跳变事件的触发时间，根据两次触发事件之间的触发时间的差值计算出被测周期信号一个周期内所经历的状态周期个数。再根据单片机的主频（已给定）计算出一个状态周期的时间，进而计算出被测周期信号的周期，进一步转化为频率。3.测量结果处理和显示部分接下来是对所得频率的处理和显示，根据设计要求，无论是高频率段还是低频率段，最终的显示结果均要保持5为有效数字。因此对于低频段的测量，便涉及到了小数点后有效数字的计算。那么该如何对小数点后数字进行有效处理呢？我们都知道，整数部分相除，所得余数部分与被除数相除即为整个除法运算的小数部分，由于本设计中并不需要完全地显示测量结果，而是仅需要显示小数点后1位到3位数字，这样我们便可以采用简单的算法。即让整数部分相除所得余数部分乘以10再除以被除数，所得商即为第一位小数；让第二次相除所得余数再乘以10再除以被除数，所得商即为第二位小数······以此类推便可得到测量结果的小数部分。最后将所得六位数值放到固定的存储单元，在显示部分测量结果的每位数值都作为偏移量叠加到表格首地址上，读取表格相应存储单元，并输出到接口芯片的相应端口进行段选，显示相应位的测量结果，用循环控制数码管的位选，便可显示完整的测量结果。三、硬件和软件设计硬件部分根据软件设计要求，将硬件实现部分分为学号显示、键盘扫描并跳转、HIS测量、对测量结果进行处理并显示测量结果。1.1硬件电路设计：硬件电路及连线如下图所示：1.2程序流程图：START学号循环显示及扫描键盘N判断是否有键按下Y进行频率测量频率99Hz<f<=999Hz判断频率范围频率999Hz<f<=9999Hz频率20Hz<f<=99Hz频率f>9999Hz结果处理4结果处理1结果处理