基于单片机的等精度频率计设计
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2．1 硬件电路设计
等精度测频的硬件电路如图2所示[3] [4]，其主要由以下几部分组成：单片机控制部分、同步门控制电路、计数和键盘与显示电路。单片机控制部分主要完成测量过程的控制、测量结果的处理和显示。单片机选用AT89C52，其中P1.0用于控制同步门D触发器74LS74 产生同步的闸门信号，P1.2用于对74LS393组成的计数器清零，一次计数完成后单片机通过控制两片74LS244读取被测信号与标准信号的低8位计数值，高位计数值在单片机的T0、T1中。然后单片机对计数值进行运算处理，并送出显示。AT89C52 P1.3、 P1.4、 P1.5和 P1.6用于和串行接口8位LED数码管及键盘控制芯片HD7279A的连接，控制和管理键盘及显示。同步门控制电路主要由D触发器74LS74（同步门控制）、六反相器74LS04和二输入或非门74LS02组成（主门1、主门2）。主门1控制被测信号fx的通过，主门2控制时钟信号f0的通过，两门的启闭都由同步门控制电路控制。计数器包括事件计数器和时间计数器两部分，它们是两组完全相同的计数电路。分别由前后两级组成。前级由双4位异步计数器74LS393级联构成八位二进制计数器；后级由AT89C52单片机内的定时/计数器构成十六位二进制计数器。标准信号部分采用10MHz石英晶体振荡器来提供测量所需要的标准脉冲信号。键盘与数码显示部分采用串行接口方式8位LED数码管及64键键盘管理芯片HD7279A与单片机连接，驱动八位LED共阴极数码管和键盘接口，键盘与数码显示部分主要完成测量功能的选择和测量频率的数据显示。
2．2 测量过程
AT89C52单片机的P1.3引脚发出复位信号，使两个计数器清零，同时P1.1也发出复位信号，使同步门控制器的
端为低电平，则主门1和主门2都关闭。这时P1.0的初始状态为“1”，使D触发器的D端为高电平。根据D触发器的功能，端与D端的逻辑状态不同，触发器处于闭锁状态，这时被测信号即使到达CK端，也不能使其触发翻转，保证了同步门可靠关闭。AT89C52单片机的P1.0从高电平跳到低电平，使D触发器的D端为“0”，这样端与D端的逻辑状态相同，触发器解除闭锁，这时被测信号一旦到达CK端，触发器立即翻转，由“0”变为“1”，于是同步门被打开，被测信号和时间信号分别进入到相应的计数器进行计数。P1.0从高电平跳到低电平的同时，也启动了计时系统开始计量闸门时间。当预定的闸门时间结束时，使P1.0又从低电平恢复到高电平，D触发器再次解除闭锁。随后紧跟而来的被测信号再次触发D触发器使之翻转，端由高电平转为低电平，使同步门关闭，计数器停止计数。
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