等精度频率计.doc

等精度频率计一、设计任务与要求设计并制作一台能测量频率和周期的等精度频率计，即在整个频率测量和周期测量范围内可获得同样高的测量精度。电路示意图如图所示。 等精度频率计电路示意图(1) 频率测量范围：1Hz10MHz（7位数字显示）；(2) 周期测量范围：0.01s1s；(3) 信号及信号幅度：矩形波，TTL电平；(4) 测量误差10-7（仅考虑计数误差）；(5) 预置闸门时间：1s(6)为了达到能对相关知识点进行练习的目的，要求按图1所示的电路结构设计，除应包括单片机、数字电路部分外，还应按发挥部分的要求增加模拟通道电路部分。二计数测量误差闸门时间由晶体振荡器多次倍频或分频获得，所以，标准频率误差就是频率计中晶体振荡器的准确度。为了使标准频率误差对测量结果产生影响足够小，应认真选择晶振的准确度。一般说来，频率计显示器的位数愈多，所选择的内部晶振准确度就应愈高。例如七位数字的通用计数器一般采用准确度优于107数量级的晶体振荡器。这样，在任何测量条件下，由标准频率误差引起的测量误差，都不大于由1误差所引起的测量误差。放大，整形与门晶振分频门控计数N个译码显示被测信号的频率图2 等精度频率计的示意波形图设单片机在同一闸门时间TG内，测得被测信号fx的个数是Nx，测得时钟信号fs的个数是NS，则可得上式表明频率测量的相对误差由三项组成，前面两项是量化误差，也称为计数误差，后面一项是标准频率的误差。由于电路中同步控制D触发器的同步作用，已经消除了被测信号NX的量化误差NX，因此频率测量计数（量化）相对误差的绝对值仅为： 此时，虽然量化误差NS依然存在，但由于标准频率fs较高，即NS较大，而|NS|=20)i=0;CLK=0;while(Q);/此处是等待电平的变换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