c语言单片机程序实例:低频频率计实例目的:学时定时器、计数器、中断应用
说明:选用24MHz的晶体,主频可达2MHz。用T1产生100us的时标,T0作信号脉冲计数器。假设晶体频率没有误差,而且稳定不变(实际上可达万分之一);被测信号是周期性矩形波(正负脉冲宽度都不能小于0.5us),频率小于1MHz,大于1Hz。要求测量时标1S,测量精度为0.1%。 解:从测量精度要求来看,当频率超过1KHz时,可采用1S时标内计数信号脉冲个数来测量信号频,而信号频率低于1KHz时,可以通过测量信号的周期来求出信号频率。两种方法自动转换。 对于低于1KHz的信号,信号周期最小为1ms,也就是说超过1000us,而我们用的定时器计时脉冲周期为0.5us,如果定时多计或少计一个脉冲,误差为1us,所以相对误差为1us/1000us=0.1%。信号周期越大,即信号频率越低,相对误差就越小。 从上面描述来看,当信号频率超过1KHz后,信号周期就少于1000us,显然采用上面的测量方法,不能达到测量精度要求,这时我们采用1S单位时间计数信号的脉冲个数,最少能计到1000个脉冲,由于信号频率不超过1MHz,而我们定时脉冲为2MHz,最差多计或少计一个信号脉冲,这样相对误差为1/1000,可见信号频率越高,相对误差越小。 信号除输入到T1(P3.5)外,还输入到INT1(P3.3)。 unsigned int us100; //对100us时间间隔单位计数,即有多少个100us。 unsigned char Second; unsigned int K64; //对64K单位计数,即有多少个64K unsigned char oldT0; unsigned int oldus, oldK64, oldT1; unsigned long fcy; //存放频率值,单位为Hz bit HighLow=1; //1:表示信号超过1KHz;0:表示信号低于1KHz。 void InitialHigh( void ) { IE=0; IP=0; HighLow=1; TMOD = (TMOD & 0xf0) | 0x02; TH0=-200; TL0=TH0; PX0=1; T0=1; TMOD = (TMOD & 0x0f) | 0x50; TH1=0; TL1=0; T1=1; ET1=1; Us100=0; Second=0; K64=0; oldK64=0; oldT1=0; TCON |= 0x50; //同时置 TR0=1; TR1=1; EA = 1; } void InitialLow( void ) { IE=0; IP=0; HighLow=0; TMOD = (TMOD & 0xf0) | 0x02; TH0=-200; TL0=TH0; ET0=1; TR0=1; INT1 = 1; IT1=1; EX1=1; Us100=0; Second=0; K64=0; oldK64=0; oldT1=0; EA = 1; } void T0intr( void ) interrupt 1 { if( HighLow==0 ) ++us100; else if( ++us100 >= 10000 ) { unsigned int tmp1, tmp2; TR1=0; tmp1=(TH1<<8) + (TL1); tmp2=K64; TR1=1; fcy=((tmp2-oldK64)<<16) + (tmp1-oldT1); oldK64=tmp1; oldT1=tmp2; Second++; us100=0; } } void T1intr( void ) interrupt 3 { ++K64; } void X1intr( void ) interrupt 2 { static unsigned char sts=0; switch( sts ) { case 0: sts = 1; break; case 1: oldT0=TL0; oldus=us100; sts=2; break; case 2: { unsigned char tmp1, tmp2; TR0=0; tmp1=TL0; tmp2=us100; TR0=1; fcy = 1000000L/( (tmp2-oldus)*100L + (256-tmp1)/2 ); Second ++; } Sts = 0; break; } } void main( void ) { if( HighLow==1) InitialHigh(); else InitialLow(); While(1) { if( Second != 0 ) { Second = 0; //display fcy 引用前面的数码管驱动程序,注意下面对T0中断服务程序的修改 { unsigned char i; for( i=0; i<8; i++ ){ Display(i, fcy%10); fcy /= 10; } } if( HighLow==1 ) if( fcy<1000L ){ InitalLow();} else if( fcy>1000L ){ InitalHigh();} } } } //修改T0的中断服务程序,让它在完成时标的功能时,同时完成数码管显示刷新 void T0intr( void ) interrupt 1 { static unsigned char ms = 0; if( HighLow==0 ) ++us100; else if( ++us100 >= 10000 ) { unsigned int tmp1, tmp2; TR1=0; tmp1=(TH1<<8) + (TL1); tmp2=K64; TR1=1; fcy=((tmp2-oldK64)<<16) + (tmp1-oldT1); oldK64=tmp1; oldT1=tmp2; Second++; us100=0; } if( ++ms >= 10 ){ ms=0; DisplayBrush(); } //1ms数码管刷新 } |
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