系 别
物理与电子信息工程系 专 业
电子信息工程 年 级
2007级 学 号
××××× 学 生 姓 名
××× 指 导 教 师
××× 职 称
××× 完 成 时 间 2010 年05 月10 日
基于单片机数字频率计 二号黑体居中加粗
本科生毕业论文 三号黑体加粗
独创性声明
本人郑重声明：所呈交的毕业论文（设计）是本人在指导老师指导下取得的研究成果。除了文中特别加以注释和致谢的地方外，论文（设计）中不包含其他人已经发表或撰写的研究成果。与本研究成果相关的所有人所做出的任何贡献均已在论文（设计）中作了明确的说明并表示了谢意。
签名：
年月日
授权声明
本人完全理解贺州学院有关保留、使用本科生毕业论文（设计）的规定，即：学院有权保留并向国家有关部门或机构送交毕业论文（设计）的复印件和磁盘，允许毕业论文（设计）被查阅和借阅。本人授权贺州学院可以将毕业论文（设计）的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编论文（设计）。
本人论文（设计）中有原创性数据需要保密的部分为（如没有，请填写“无”）：
签名：
年月日
指导教师签名：
年月日
基于单片机数字频率计
摘 要
本文设计的数字频率计××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××。 关键词：等精度；AT89S52 ；频率计
论文题目，三号黑体加
粗、居中、1.5倍行距 标题一，三号黑体加粗、居中, “摘要”两字之间空两
格, 与内容空一行
首行空两格，小四宋
体， 1.5倍行距 “关键词”三字采用
小四号黑体、顶格 关键内容采用小四号宋体接排
ABSTRACT
The digital cymometer ××××× ×××××××× ×××××× ××××××××× ××××××××××× ××× ×× × ×××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××. Key words : Equal precision; AT89S52;Cymometer
单独起页, 标题一，三号字、Times New Roman 字体、加粗、居中，与内容空一行
小四号Times New
Roman 字体 Key words 内容采用小四号、Times New Roman 字体、接排
小四号、Times New Roman 字体、
加粗、顶格编排
目 录
摘 要 .................................................................. I ABSTRACT ............................................................... II
1 前言 (1)
2 方案设计 (1)
2.1功能要求 (1)
2.2方案论证 (1)
3 系统原理 (2)
3.1原理 (2)
3.2等精度测量的误差计算 (2)
4系统硬件的设计 (3)
4.1 AT89S52的结构和功能 (3)
4.1.1 AT89S52引脚结构 (3)
4.1.2 单片机时钟电路 (4)
4.1.3 复位 (4)
4.1.4 入输出引脚 (4)
4.2 74HC393结构及功能 (4)
4.3 74H14结构及功能 (4)
4.4 74HC04结构与功能 (4)
4.5 74HC74结构及功能 (5)
4.6 74HC00结构和功能 (5)
4.7 74LS245结构和功能 (5)
4.8 系统模块 (5)
4.8.1放大模块 (5)
4.8.2 整形电路 (5)
4.8.3分频模块 (6)
4.8.4测频控制模块 (6)
5 系统软件的设计 (6)
5.1 初始化程序 (6)
5.2 主程序 (6)
6 调试及性能分析 (6)
6.1调试与测试 (6)
6.2 性能分析 (7)
7 结论 (7)
参考文献 (8)
附 录 (9)
致 谢 (10)
单独起页，四号黑体加
粗，“目录”两字之间空
两格, 与内容空一行
目录自动生成, 小四宋体
贺州学院本科生毕业论文（设计） 1 前言
单片机以其功能强、体积小、可靠性高、造价低和开发周期短等优点，成为在实时检测和自动控制领域中广泛应用的器件，在工业生产中成为必不可少的器件，尤其是在日常生活中发挥的作用也越来越大。 用单片机和数字电路设计的频率计以读数直观、数字准确、功耗低、体积小、质量轻、信号稳定的优点，解决了现有技术中各种数字仪表由外加干电池供电，不能连续在电路中工作的问题，被电子工程人员广泛应用，并有着广阔的发展前景。 频率计的基本原理是用一个频率稳定度高的频率源作为基准时钟，对比测量其他信号的频率。通常情况下计算每秒内待测信号的脉冲个数，此时我们称闸门时间为1秒。闸门时间也可以大于或小于一秒。闸门时间越长，得到的频率值就越准确，但闸
门时间越长则每测一次频率的间隔就越长。闸门时间越短，测的频率值刷新就越快，但测得的频率精度就受影响。
2 方案设计
2.1功能要求
（1）测量正弦波、方波和三角波。 （2）测量电压≥300mv 。
（3）测频范围宽，Fx=1Hz ～10MHz 。
（4）采用多周期同步测量的等精度测频，在同一闸门内，各被测频率的测度近似相等
（因为实际闸门时间与预置门时间并不严格相等）。当闸门时间为10s ，基频为1MHz 时，测频可能产生的误差≈10-7。
2.2方案论证
（1）控制设计 方案一：使用FPGA 芯片，应用标准化的硬件描述语言VHDL 的数据类型，结
构模型层次化，利用丰富的数据类型和层次化的结构模型，可对复杂的
数字系统进行逻辑设计并用计算机进行仿真。
方案二：使用AT89S52为核心，应用C 语言对其编程控制外围电路。
理工科标
题序号按
层次分别
为：“1”、
“1.1”、“1.1.1”、“1.1.1.1”等
标题一，四号
黑体
正文内容小
四宋体，1.5
行距 标题一，
四号黑
体 标题二，
小四宋
体 标题二，
小四宋
体 从正文页开始，奇数页页眉
内容为“贺州学院本科生毕业论文（设计）”，小五宋体
××× 基于单片机数字频率计
3 系统原理
3.1原理 等精度测频的实现方法可简化为图3-1框图。CNT1和CNT2是两个可控计数器，标准频率(fs)信号从CNT1的时钟输入端CLK 输入；经整形后的被测信号(fx)从CNT2的时钟输入端CLK 输入。每个计数器的CEN 输入端为时钟使能端控制时钟输入。当预置门信号为高电平(预置时间开始)时，被测信号的上升沿通过D 触发器的输出端，同时启动两个计数器计数；同样，当预置门信号为低电平时，被测信号的上升沿通过D 触发器的输出端，同时关闭计数器的计数。
图3-1 等精度测频原理 在测量过程中，有两个计数器分别对标准信号和被测信号同时计数。首先给出闸门开启信号（预置门上升沿），此时计数器并不开始计数，而是等到被测信号的上升沿到来时，计数器才真正开始计数。然后预置门关闭信号（下降沿）到时，计数器并不立即停止计数，而是等到被测信号的上升沿到来时才结束计数，完成一次测量过程。
3.2等精度测量的误差计算
设在一次实际闸门时间T 中计数器对被测信号的计数值为Nx ，对标准信号的计数值为Ns 。标准信号的频率为Fs ，则被测信号的频率为：
Nx Ns Fs
Fx * (3－1)
若忽略标频Fs 的误差，则等精度测频可能产生的相对误差为：
标准信号fs CLK
OUT
CEN 控制运算单 元 CEN OUT CLK
DQ 整形放大 显示被
测
信
号 预置信号
CNT1（N 0）
CNT2（N 1）
图号以章为单
位编排，字体五
号，宋体，居中 公式以章为
单位编排，
居右 从正文页开始，偶数页页眉内容为“姓名”+“论文题目”，姓名与题目间
空两格，小五宋体
贺州学院本科生毕业论文（设计）
Fxe Fx
Fxe Fxe Fxe
e -=?= (3－2)
其中Fxe 为被测信号频率的准确值[1]。
在测量中，由于Fx 计数的起停时间都是由该信号的上升沿触发的，在闸门时间T 内对Fx 的计数Nx 无误差；对Fs 的计数Ns 最多相差一个数的误差，即△Ns ≤1，其测量频率为：
Fs Ns Ns Nx
Fxe *?+= (3－3)
将式(1)和(3)代入式(2),并整理得(4)：
Fs T Ns Ns Ns
e *1
1
=≤?= (3－4)
由上式可以看出，测量频率的相对误差与被测频率的大小无关，仅与闸门时间和标准信号频率有关，即实现的整个测试频段的等精度测量。闸门时间越长，标准频率越高，测频的相对误差就越小。标准频率可由稳定度好、精度高的高频率晶体振荡器产生，在保证测量精度不变的前提下，提高标准信号频率。可使闸门时间缩短，即提高测试速度。标频在10KHz 和100KHz 时闸门时间与最大允许误差的对应关系如表3-1所示。
表3-1 闸门时间与精度的关系
闸门时间/(s)
标准频率为10KHz 的精度 标准频率为100KHz 的精度 0.01
10-2 10-6 0.1
10-3 10-7 1 10-4 10-8
4系统硬件的设计
4.1 AT89S52的结构和功能
××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××
4.1.1 AT89S52引脚结构
×××××××××××××××××××××××××××××××××××表号以章为单位编排，五号宋体居中 标题三，
×××基于单片机数字频率计
×××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××
4.1.2 单片机时钟电路
××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××
4.1.3 复位
××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××
4.1.4 入输出引脚
××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××
4.2 74HC393结构及功能
××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××
4.3 74H14结构及功能
××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××
4.4 74HC04结构与功能
×××××××××××××××××××××××××××××××××××
贺州学院本科生毕业论文（设计）
×××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××
4.5 74HC74结构及功能
××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××
4.6 74HC00结构和功能
××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××
4.7 74LS245结构和功能
××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××
4.8 系统模块
××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××
4.8.1放大模块
××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××
4.8.2 整形电路
×××××××××××××××××××××××××××××××××××
×××基于单片机数字频率计
×××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××
4.8.3分频模块
××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××
4.8.4测频控制模块
××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××
5 系统软件的设计
5.1 初始化程序
××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××
5.2 主程序
××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××
6 调试及性能分析
6.1调试与测试
×××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××
贺州学院本科生毕业论文（设计）
×××××××××××××××××××
6.2 性能分析
××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××
7 结论
××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××
××× 基于单片机数字频率计
参考文献 [1] 何立民.单片机应用与改编4[M].北京：北京航空航天大学出版社.1997年1月1日出版.537～538.
[2] 俞国亮.MCS-51单片机原理与应用[M].北京：清华大学出版社.2008年8月出版.
单独起页，标题一，四号黑
体加粗，居中
贺州学院本科生毕业论文（设计） 附 录
1×××
××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××
单独起页，标题一，
四号黑体加粗，居
中，“附录”二字中
间空两格
××× 基于单片机数字频率计 致 谢
×××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××
参考文献、注释的表述及编排格式说明（仅供参考）
一、参考文献表述和编排格式：
参考文献指的是写作论文时研究过、阅读查找过并且对形成本文有借鉴、参考作用的所有文献资料。从理论上说，参考文献可以是引用过的文献，也可以是仅仅潜在性地启发了作者的思路而并没有直接引用的文献。
参考文献的类型标识：M-专著，C-论文集，N-报纸文章，J-期刊文章，D-学位论文，R-报告，S-标准，P-专利，A-专著、论文集中的析出文献，EB/OL-电子文献，Z-其他未说明的文献类型。如下表：
参考文献
类 型
期刊 文章 专 著 论 文 集 学位 论文 报告 报纸 文章 标准 专利 专著、析出文献 电子文献 其他
文献类型
标 示 J
M C D R N S P A EB/OL Z （一）参考文献的常用的表述格式：
1．专著、论文集、研究报告：[序号]主要责任者（注：两个责任者之间用逗号隔开）．文献题名[文献类型标识]．出版地：出版者，出版年.
举例：
[1] 刘小龙．电视艺术美学[M]．北京：中国广播电视出版社，1999.
[2] 吴海霞，沈剑平．电视论坛[C] . 北京：人民教育出版社，2003．（2）．
[3] 中国教育与人力资源问题报告课题组.从人口大国迈向人力资源强国[R].北京：高等教育出版社，2003.
2.学位论文：[序号]主要责任者．文献题名[D]．保管地：保管单位，完成年.
举例：
[1] 邓友.论电视艺术的美学性[D].北京：北京广播学院，2004.
3.析出文献：[序号]析出文献主要责任者（注：两个责任者之间用逗号隔开）．析出文献题名[A]．原文献主要责任者.原文献题名[C].出版地：出版者，出版年．析出文献起止页码（如文内已列明，则省略）. 举例：
[1] [英]穆尔.电影理论的结构[A].瞿涛.电影学文集[C].北京：人民出版社，1993.
4.期刊文章：[序号]主要责任者．文献题名[J].刊名，出版年，卷（期）.起止页码.
单独起页，标题一，
四号黑体，居中，“致
谢”二字中间空两格
贺州学院本科生毕业论文（设计）
举例：
[9]李海．音乐传播的文化思考[J]．当代传播，2004，（10）：26-27．
5.报纸文章：[序号]主要责任者．文献题名[N]．报纸名，出版日期（版次）．
举例：
[1]周济.情系教育办好教育[N].中国教育报，2004－1－29（1）．
6.网络文献：[序号]主要责任者．网络文献题名[文献类型标识]．网络文献的出处或可获得地址.
举例：
[1]吴霓.教育科学大家谈[J/OL].https://www.doczj.com/doc/e98307952.html,/2002zt/jykx/145.htm.
[14]方锦柔. 中国人民大学学报论文文摘（1983—1993）. 英文版（DB/CD）.北京：中国百科全书出版社，1996.
7. 外文期刊文献编排格式及示例
①作者姓名采用“姓在前名在后”原则，具体格式是：姓，名字的首字母. 如： Malcolm Richard Cowley 应为：Cowley, M.R.，如果有两位作者，第一位作者方式不变，&之后第二位作者名字的首字母放在前面，姓放在后面，如：Frank Norris 与Irving Gordon应为：Norris, F. & I.Gordon.；
②书名、报刊名使用斜体字，如：Mastering English Literature，English Weekly。其它与中文格式相同。
举例：
[1] JONES R M..Mechanics of Composite Materials[M].New York:McGraw Hill Book Company, 1975.
[2]DOWLER L. The Research University's Dilemma: Resource Sharing and Research in a Transinstitutional Environment[J]. Journal Library Administration,1995,21(1/2):5－26.
[3] GUO Ai-bing.Auto Show Revs up Customers' Desire[N].China Daily,2002-06-07(1).
8.各种未定类型文献：[序号]主要责任者.文献题名[Z].出版地：出版者，出版年.
举例：
[1]何东昌.中华人民共和国重要教育文献（1991-1997）[Z].海口:海南出版社,1998.
（二）文末参考文献的编排：
参考文献的序号左顶格，并用数字加方括号表示，如［1］、［2］……。每一条参考文献条目的最后均以小圆点“.”结束。参考文献不必注明具体页码。
根据文科学术论文的写作习惯，中文文献以作者姓氏中拼音字母顺序呈现，外文以作者姓氏英文字母顺序呈现，本文中所引用过的文献，均必须在参考书目中列出，但没引用到的文献也不可以多列。
理工科毕业论文（设计）参考文献主要用于注明论文（设计）中所参考文献的来源。参考文献采用顺序编码制，在引文处按引用文献在论文中出现的先后顺序用阿拉伯数字连续编码，并与正文中引用的标注一一对应。例：
多尺度1/f模型己在多种领域中得到了成功的应用，模型中较低的状态维数可降低2D估计问题的计算复杂度。1/f模型最早被应用在光流估计的问题上[38]，而多尺度1/f模型也可作为目标表面重构和图像分割等问题的先验模型[39]。
参考文献：
[38] 文成林.周东华多尺度估计理论及其应用[M].北京:清华大学出版社,2002.
[39] 文成林.多传感器单模型动态系统多尺度数据融合[J].电子学报. 2001 (3):341-345.