内容发布更新时间 : 2024/12/25 14:26:08星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
图5-9 运行Keil C编译成功后生成的所有文件
5.3 软件功能模块设计
系统软件设计主要包括9大模块，分别为测量初始化模块、显示模块、信号频率测量模块、量程自动转换模块、信号周期测量模块、定时器中断服务模块、浮点数格式化模块、浮点数算术运算模块、浮点数到BCD码转换模块。其系统软件框图如图5-10。
浮点数到ASCII码转换模块 浮点运算模块 显示模块 周期测量模块 初始化模块 频率测量模块 量程自动转化模块 定时器中断服务模块 浮点数格式转化模块 图5-10 频率计系统软件框图
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5.3.1 LCD初始化设置模块
LCD初始化主要进行显示器显示模式设置和显示开关及光标设置，在本次设计中定义其显示模式为：8位数据端口，5*7矩阵，16*2显示，并且开启显示无光标。具体实现代码为：
void LCD_Initial() { LcdEn=0;
LCD_Write(LCD_COMMAND,0x38); //8位数据端口,2行显示,5*7点阵 LCD_SetDisplay(LCD_SHOW|LCD_NO_CURSOR); //开启显示, 无光标 LCD_Write(LCD_COMMAND,LCD_CLEAR_SCREEN); //清屏
LCD_SetInput(LCD_AC_UP|LCD_NO_MOVE); //AC递增, 画面不动 }
5.3.2 浮点数到ASCII码转换模块
在LCD1602的显示中，数据是以ASCII码的形式在屏幕上显示出来的，而通过系统测量出的频率值为浮点数形式，因此必须将浮点数形式的数据转化为ASCII码的形式才能显示出来。将浮点数转换为ASCII码的代码为：
void IntToStr(unsigned int t, unsigned char *str, unsigned char n) {
unsigned char a[5]; char i, j; a[0]=(t/10000); //取得整数值到数组 a[1]=(t/1000); a[2]=(t/100); a[3]=(t/10); a[4]=(t/1); a[i]=a[i]+'0'; for(i=0; a[i]=='0' && i<=3; i++); for(j=5-n; j - 28 - for(i=0; i<5; i++) //转成ASCII码 *str='\\0'; } 5.3.3 定时/计数器初始化模块 在系统测频之前，首先要进行定时/计数器0和1的初始化，这一部分主要是进行定时/计数器0和1的工作方式和中断优先级的设置，在实验中通过设置定时/计数器 0和1的工作方式控制寄存器TMOD的操作模式和工作方式，我们设置定时器1为16位定时器方式，定时器0为16位计数器方式，并通过中断优先级控制寄存器IP设定定时器1为高优先级中断。其具体代码为： void Time01_Init(void) { EA=0; TR0=0; TR1=0; //关总中断 //关定时器0 //关定时器1 //允许TF1/TF0标志位(TCON7/TCON5)的中断请求 //定时器1是高优先级中断 IE=0x0A; IP=0x08; TL1=0xB0; } TMOD=0x15; //定时器1是16位定时器方式，定时器0是16为计数器方式 TH1=0x3C; 5.3.4 定时器中断服务模块子程序 在频率测量过程中，我们使用单片机的定式计数器来实现频率的测量。当计数器0工作一段时间后，我们要读取计数值进行频率计算时，首先要关闭定时器1来切断外部信号，然后读取计数器中的数值来进行计算。其相应功能代码即定时器T1中断服务子程序为： void TIMER1_ISR (void) interrupt 3 using 1 { EA=0; TR0=0; TR1=0; flag=!flag; TH1=0x3c; - 29 - //关总中断 //关定时器0 //关定时器1 TL1=0xB0; frequence=(TH0*0x100+TL0)/200; if(flag) P3=P3|1<<5; else P3=P3&(~(1<<5)); TH0=0x00; TL0=0x00; TR1=1; TR0=1; EA=1; } // 开定时器1 // 开定时器0 // 开总中断 - 30 - 6 系统的模拟及仿真 本次基于单片机的频率计设计是通过Proteus ISIS软件来进行模拟和仿真的。Proteus是目前最好的模拟单片机外围器件的工具，可以仿真51系列、AVR、PIC等常用的MCU及其外围电路(如LCD、RAM、键盘、马达、LED、AD/DA等)。 6.1 Proteus ISIS简介 6.1.1 Proteus ISIS的概况简介及特点 Proteus ISIS 是英国Labcenter 公司开发的电路分析与实物仿真软件。它运行于Windows 操作系统上，可以仿真、分析(SPICE)各种模拟器件和集成电路。Proteus 与其它单片机仿真软件不同的是，它不仅能仿真单片机CPU 的工作情况，也能仿真单片机外围电路或没有单片机参与的其它电路的工作情况。因此在仿真和程序调试时，关心的不再是某些语句执行时单片机寄存器和存储器内容的改变，而是从工程的角度直接看程序运行和电路工作的过程和结果。 该软件的特点是： ① 实现了单片机仿真和SPICE 电路仿真相结合。具有模拟电路仿真、数字电路仿真、单片机及其外围电路组成的系统的仿真、RS232 动态仿真、I2C 调试器、SPI 调试器、键盘和LCD 系统仿真的功能；有各种虚拟仪器，如示波器、逻辑分析仪、信号发生器等。 ② 支持主流单片机系统的仿真。目前支持的单片机类型有：68000 系列、8051 系列、AVR 系列、PIC12 系列、PIC16 系列、PIC18 系列、Z80 系列、HC11系列以及各种外围芯片。 ③ 提供软件调试功能。在硬件仿真系统中具有全速、单步、设置断点等调试功能，同时可以观察各个变量、寄存器等的当前状态，因此在该软件仿真系统中，也必须具有这些功能；同时支持第三方的软件编译和调试环境，如Keil C51 uVision2 等软件。 ④ 具有强大的原理图绘制功能。总之，该软件是一款集单片机和SPICE 分析于一身的仿真软件，功能极其强大。 6.1.2 Proteus ISIS的运行概况 1) proteus的工作过程 运行proteus 的ISIS 程序后，进入该仿真软件的主界面。在工作前，要设置view 菜 - 31 -