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1、 .实验题目：频率计1设计目的通过数字频率计的设计，使同学们进一步掌握：(1) 8086/8088汇编语言程序的设计和调试；(2) 信号频率的数字测量方法；(3) 定时计数器8253的基本工作原理和应用；(4) 微机基本应用系统的设计方法；2、实验设备 1计算机一台； 2Dais958H+(80X88、8253、8259、数码管)；3基本TTL电路芯片若干（74LS138）；4. 导线若干；辅助设备：示波器、函数发生器（最低要求为方波发生器）；3设计功能要求用微机原理实验装置，设计并实现一个信号频率测试系统，要求频率测量范围不小于5Hz50kHz，并将测得的频率显示在LED数码显示器上。分析：
2、 1.利用8088，8253，8259等芯片实现测量程序的功能； 2.测量的二进制数值转化成十进制，并且显示在数码管上； 3.误差不可以大于1Hz； 4用函数发生器测试实验的结果；提升要求：达到课设要求后，试着扩大测量范围，使其精确到0.1Hz65kHz；4设计提示1 频率测量方法频率测量方法有M法，T法，M/T法，测量的基本要求是快速准确。(1) M法：测量计数在一定时间Tc内的信号脉冲数M。譬如，Tc1秒，计数值M1200，则信号频率为1200Hz； Tc0.1秒，计数值M=1200，则信号频率为12000Hz。显然，M法适用于高频信号的测量。(2) T法：测量一个完整脉冲的周期T，则此周
3、期T的倒数就是待测频率。譬如，测得T0.1ms，则信号频率为10000Hz。显然，T适用于低频信号测量。(3) M/T法：测量在一定时间Tc左右M个整数脉冲的完整周期T，则待测信号频率为M/T。首先给定一个基本时间Tc，利用计数器测得Tc内的脉冲个数，设为M。但是，一般情况下，在Tc结束时刻并不严格的与第M个脉冲结束时刻（即第M+1个脉冲上升沿时刻）相对应，因此，利用定时器测量出Tc结束时刻到第M个脉冲结束时刻的时间T，则T=Tc+T,于是可求频率。2 频率测量参考方案设采用M法，定时时间T=1秒，则计数值即为待测频率。设频率计的测量频率范围为1Hz65535Hz，则设计方案如下：利用8253
4、CT0和CT1级联作一秒定时器，利用8253CT2作待测信号脉冲计数器，在定时开始之时也开启计数器，在一秒定时到之时关闭计数器并读取计数值，此计数值即为频率。参考程序流程如下： 置CT1定时初值测量结束？读CT2计数值并显示一秒定时到？置CT2定时初值置CT2计数初值8253初始化END5方案设计及其说明5.1硬件电路设计硬件线路部分主要采用了几个学过的芯片，即8088，8253，8259，74LS138。其工作过程如下：利用8253芯片的CT1定时/计数器的OUT1端和CT0定时/计数器的CLK0端级联计时，CT2定时/计数器的CLK2端接收待测信号进行计数，OUTO端口将计时信号输出到82
5、59芯片的IR7口产生中断。中断产生后，从CT2中读出计数值转化成频率值由数码管显示。若CLK2接收到的为高频率的脉冲，令计时为1s，即每秒产生一次中断，即OUT1生成10ms的方波，OUT0出来的是1s的方波。利用M法可以知道，在下一个1s到来的时候可以测出1s经过的CLK2的基本脉冲数为M，则被测频率f=M,此时将M转换为十进制显示在数码管上即可。若CLK2接收到的是低频率的脉冲，此时若计时仍为1s，则用M法无法测量，所以改设定中断时间为10s，即OUT1生成的依旧是10ms的方波，OUT0生成10s方波脉冲。在下一个中断来临时，记下CLK2经过的脉冲数M个，所测的频率为：f=M/10，转
6、换为十进制显示在数码管上。5.1.1计时部分8253的CT0和CT1级联产生出1秒的方波。基准时钟信号是CT1的CLK1自带的内部晶振1.8432MHZ。CT1写入初值18432，令OUT1输出10ms的方波信号再输入给CLKO。当待测信号为高频时，CT0写初值100从OUT0输出1s的脉冲时钟信号；当待测信号为低频时，修改CT0的初值为1000令其输出10s的脉冲信号。控制字如下：CTO:00110110 计数器0 从低到高读写 工作方式3 二进制CT1:01110110 计数器1 从低到高读写 工作方式3 二进制5.1.2计数部分用8253的CT2产生计数。CLK2是待测信号脉冲的输入端。
7、OUT2悬空不接线。初值定为65535，即从65535开始，每一个脉冲周期自减一。控制字如下：CT2:10110000 计数器2 从低到高读写 工作方式0 二进制5.1.3片选寻址部分实验中用了8253和8259两片芯片。故需要进行地址的片选。8259的地址是FFE0H FFE3H。对应的各地址线如下：A19A9A8A7A6A5A4A3A2A1A0地址11111100000FFE0H11111100001FFE1H11111100010FFE2H11111100011FFE3H对应的片选接74LS138的Y0口8253的地址是FFF8H FFFBH。对应的各地址线如下：A19A9A8A7A6A
8、5A4A3A2A1A0地址11111111000FFF8H11111111001FFF9H11111111010FFFAH11111111011FFFBH对应的片选接74LS138的Y6口5.1.4中断部分将8253的OUT0的计时信号给8259的IR7口产生中断。写入控制字令接收到上升沿产生中断。通过实验箱的内部已接好的输出电路给数码管显示。5.1.5硬件线路图D0-D7 A1A0 A2A3A4 D0-D7 GATE1 CLK1 OUT1A1 A0 CLK0 GATE0 OUT0 CLK2CS OUT2 GATE2AB Y6C Y0CS IR7数码管显示待测信号+5V+5V+5V基频1.84
9、32MHz80888253825974LS1385.1.6操作时序图TT1=18432TT2=100T1T2=1000T1每10s上升沿产生中断每1s上升沿产生中断每次中断之内经过的脉冲个数M，则被测频率F=MCLK1:(时基信号)OUT1:（10ms方波 ）OUT0:(1S方波)OUT0:(10S方波)INTR1:(1S中断)INTR2:(10S中断)CLK2:(被测信号)5.2软件电路设计项目作品的软件部分共划分为如下几个模块：1. 8253芯片定时模块2. 8253芯片计数模块3. 8259芯片中断模块4. 显示模块5.2.1软件流程图 原程序：开始数码管初始化8259初始化8253初始
10、化关中断定计数初值开中断等待中断显示结束8259初始化子程序开始写初始命令字ICW1写初始命令字ICW2写OCW1RET8253初始化子程序开始写CT0控制字置CT0初值写CT1控制字置CT1初值RET8259中断子程序二进制-十进制转化子程序(高频)开始初始化清零SISI-1是否除尽？RETSISI+5YAX/10 余数存入SIN二进制-十进制转化子程序(低频)与高频流程类似，先显示最低位，再调用有小数点的数字显示带小数点位，最后显示高三位。5.2.2源程序代码（见附页）6试验中出现问题及解决方法刚开始课设时候小组出现两种方案，最后经过对比与讨论准备用第二种也就是做成功的这个方案，在实验硬件
11、接线成功后进行测试时候 发现测试不出来数据，最后经过反复研究，用示波器测波形，发现8253的CT0口出现问题，而CT1口可以正常产生1s方波，经过和孙老师研究后发现是8253芯片的问题，最后换箱子，结果换的新箱子数码管没有显示，最后经过一番折腾，再次换新箱子之后所有硬件才正常了，数码管正常显示。 在此期间，我们还对程序做了一点改进，因为刚开始受书本知识的影响，8253,8259地址都做成一个了，经过修改使其能用74LS138进行片选。还有锁存程序也进行了改进。7. 实验结果及分析 用函数发生器给频率计输入方波信号，可较精确的测得信号频率。测量范围为0.1Hz 65534Hz，经与函数发生器比较，测量误差为高频1Hz，低频0.1Hz。 部分测量结果如下表：高频待测（Hz）6553035562623342113030实测（Hz）6553035561623342103031低频待测（Hz）562.5336.111.520.7900.352实测（Hz）562.536.21.50.80.38. 课程设计心得体会微型计算机已经广泛应用于各行各业，促进了社会的进步。作为今天的设计人员，必须很好的掌握微型计算机的概念与技术。书本上学习的知识通常只是理论上的东西，而微机原理则是与实际结合很紧密的事情。所以实践是必不可少的掌握所学内容的阶段。微机原理课设是学校提
