单片机原理及应用课程设计


    


    单片机课程设计
    数字音频频率测试仪

    班级:电气
    姓名:
    学号:
    日期:2010年X月X日

    目录
    课程设计求···········································1
    软硬件设计求············································1
    二设计思路
    21程序设计基思路······································1
    22HIS输入测量信号周期·······························1
    23测量结果处理显示部分···································1
    三.硬件软件设计········································2
    1硬件部分························································2
    11硬件部分·····················································2
    12程序流程图···················································3
    2软件部分························································4
    21程序运行结果···············································9

    22误差分析···················································9

    四.总结感想···········································10
    五.参考资料··············································11





    . 课程设计求

    题目:数字音频频率测试仪:测试频率范围20~20000Hz信号误差01实时LED显示测试结果(保留五位效数)

    具体设计求:
    1.完成规定设计容包括相应硬件电原理图设计软件
    2.四次机求完成程序效果先仿真机LED显示学号8位然输入显示测量频率

    二. 设计思路

    1 程序设计基思路
    根设计求首先进行学号八位显示然进行频率测量学号显示程序段中设计读键子程序判断否键旦扫描出键程序立跳转频率测量程序段

    2HIS高速输入测量信号周期
    设计中应高速输入HIS进行周期(频率)测量设置HIS1端口发生次正跳变触发事件时HIS时间寄存器记该正跳变事件触发时间根两次触发事件间触发时间差值计算出测周期信号周期历状态周期数根单片机频(已定)计算出状态周期时间进计算出测周期信号周期进步转化频率

    3测量结果处理显示部分
    接频率处理显示根设计求高频率段低频率段终显示结果均保持5效数字低频段测量便涉数点效数字计算该数点数字进行效处理呢?知道整数部分相余数部分数相整法运算数部分设计中需完全显示测量结果仅需显示数点1位3位数字样便采简单算法整数部分相余数部分10数商第位数第二次相余数10数商第二位数······类推便测量结果数部分六位数值放固定存储单元显示部分测量结果位数值作偏移量叠加表格首址读取表格相应存储单元输出接口芯片相应端口进行段选显示相应位测量结果循环控制数码位选便显示完整测量结果

    三硬件软件设计

    1 硬件部分
    根软件设计求硬件实现部分分学号显示键盘扫描跳转HIS测量测量结果进行处理显示测量结果

    11硬件电路设计:硬件电路连线图示:








    12程序流程图:


    START


    学号循环显示扫描键盘

    N

    判断否键

    Y

    进行频率测量

    频率99Hz判断频率范围
    频率999Hz
    频率20Hz
    频率f>9999Hz

    结果处理4
    结果处理1

    结果处理2

    结果处理3



    循环显示测量结果


    END












    2 软件部分

    C8255 EQU 0C006H 8255命令口址
    P8255A EQU 0C000H 8255 PA口址
    P8255B EQU 0C002H 8255 PB口址
    P8255C EQU 0C004H 8255 PC口址

    AX EQU 1CH
    AL EQU 1CH
    AH EQU 1DH
    BX EQU 1EH
    BL EQU 1EH
    BH EQU 1FH
    CX EQU 20H
    CL EQU 20H
    CH EQU 21H
    DX EQU 22H
    DL EQU 22H
    DH EQU 23H
    EX EQU 24H
    FX EQU 26H
    GL EQU 28H
    EL EQU 30H

    ORG 2080H
    LD SP#00C0H
    LCALL DELAY
    LDB AL#82H PB口输入PAPC口输出
    STB ALC8255[0]


    SH_NO LDB AL#00H
    LDB BL#0E0H
    SH1 SCALL DISP
    SCALL DELAY
    INCB AL
    LDB GL#08H 键盘扫描第行
    STB GLP8255C[0]
    SKIP
    SKIP
    LDB ELP8255B[0] 读键值
    XORB EL#0FFH
    JNE START
    CMPB AL#08H
    JNE SH1
    SCALL DELAY
    SJMP SH_NO
    DISP STB BLP8255C[0] 位选
    LD CX#NO
    EXTB AX
    ADD CXAX
    LDB DL[CX]
    STB DLP8255A[0] 段选
    SUBB BL#20H
    RET

    NO DB 3FH3FH07H06H5BH4FH06H7DH 学号00712316


    START
    LDB IOC0#04H 允许HSI1输入
    LDB HSI_MODE#04H 次正跳变触发事件


    TEST JBC IOS17TEST
    LD BXHSI_TIME

    TEST1 JBC IOS17TEST1
    LD CXHSI_TIME

    SUB EXCXBX
    JNC TEST 定时器溢出
    LD 30HEX 8T144678usf11059MHZ
    EXT 30H
    MULU 30H#0FFFFH 6553545297(原始0FFFFBOF1)
    DIVU 30H#0B0E2H

    LD EX30H
    LD 30H#4240H 1000 0000F4240H
    LD 32H#000FH
    DIVU 30HEX 法运算字30H中存储频率值整数部分保留5位效数字
    CMP 30H#270FH
    JNC LOOP1
    DIVUB 30H#64H 分万千百位十位
    LDBZE 36H30H
    DIVUB 36H#0AH
    LDB 42H37H 百位42H
    LDBZE 38H36H
    DIVUB 38H#0AH
    LD 40H38H 万位40H 千位41H
    LDBZE 36H31H
    DIVUB 36H#0AH
    LDB 43H36H
    LDB 44H37H 十位位值分存43H44H
    LDB 45H#10H 显示数点存45H
    SJMP SH_FREQ

    LOOP1 CMP 30H#03E7H
    JNC LOOP2

    DIVUB 30H#64H 分千百位十位
    LDBZE 36H30H
    DIVUB 36H#0AH
    LD 40H36H 千位40H百位41H
    LDBZE 36H31H
    DIVUB 36H#0AH
    LD 42H36H 十位位值分存42H43H
    LDB 44H#10H 显示数点存44H
    MULUB 32H#0AH 10数第位数
    LD 34H32H
    EXT 34H
    DIVU 34HEX
    LDB 45H34H 数点第位存45H 数点需位
    SJMP SH_FREQ

    LOOP2 CMP 30H#63H
    JNC LOOP3

    DIVUB 30H#64H 分百位十位
    LDBZE 36H30H
    DIVUB 36H#0AH
    LDB 40H37H 百位40H
    LDBZE 36H31H
    DIVUB 36H#0AH
    LDB 41H36H
    LDB 42H37H 十位位值分存41H42H
    LDB 43H#10H 显示数点存43H
    MULUB 32H#0AH 10数第位数
    LD 34H32H
    EXT 34H
    DIVU 34HEX
    LDB 44H34H 数点第位存44H
    MULUB 36H#0AH 10数第二位数
    LD 38H36H
    EXT 38H
    DIVU 38HEX
    LDB 45H38H 数点第二位存45H 数点需二位
    SJMP SH_FREQ

    LOOP3
    DIVUB 30H#64H 分十位
    LDBZE 36H31H
    DIVUB 36H#0AH
    LD 40H36H 十位位值分存40H41H
    LDB 42H#10H 显示数点存42H
    MULUB 32H#0AH 10数第位数
    LD 34H32H
    EXT 34H
    DIVU 34HEX
    LDB 43H34H 数点第位存43H
    MULUB 36H#0AH 10数第二位数
    LD 48H36H
    EXT 48H
    DIVU 48HEX
    LDB 44H48H 数点第二位存44H
    MULUB 4AH#0AH 10数第三位数
    LD 4CH4AH
    EXT 4CH
    DIVU 4CHEX
    LDB 45H4CH 数点第三位存45H 数点需三位

    SH_FREQ
    LDB AL#00H
    LDB BL#0A0H
    LD 50H#40H
    SH2 SCALL DISP1 增加延时
    LCALL DELAY
    INCB AL
    CMPB AL#06H
    JNE SH2
    LJMP SH_FREQ

    DISP1 STB BLP8255C[0] 位选
    LD CX#DATAO
    CLRB 1BH
    LDB 1AH[50H]

    ADD CX1AH
    LDB DL[CX] 段选
    STB DLP8255A[0]
    INCB 50H
    SUBB BL#20H
    RET

    DELAY LD DX#00FFH 延时子程序
    DELAY1 DEC DX
    JNE DELAY1
    RET

    DATAO DB 3FH06H5BH4FH66H6DH7DH07H 01234567
    DB 7FH6FH77H7CH39H5EH79H71H80H 89ABCDEF

    END
    1 程序运行结果:
    测量结果显示该软件设计够效低频信号进行测量测量误差较满足设计求(误差01)进行频率测量时存着较明显测量误差误差范围1左右结果十分理想
    2 误差分析:
    1算法问题编写程序时候低频率时数位处理没做导致测量低频时误差会较高频时会出现样情况
    2单片机频误差程序编写特频率处理部分运算准确度频精确度紧密相关单片机实际频率定频率存较实际偏差会运算部分带较严重误差终显示结果误差便消
    3信号发生器身显示频率准确度信号发生器身输出频率显示频率间存误差导致两次测量误差累计容易造成误差变



    四总结感想
    单片机课程设计直难点然10题目题目会应难点选觉较简单题目处理低频时没处理导致低频误差较外足连续测量频率然努力想加延时刷新程序没成功算遗憾
    五参考资料
    (1)MCS96系列单片机原理应技术 汪建 华中科技学出版社 2004
    (2)MCS96系列单片机实验指导书
    (3)单片机原理应教程(刘瑞新等编)

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