脉冲参数测量及波形发生器设计

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1、电&鸟信息工程样旎《计算机控制技术》课程设计报告课题名称脉冲参数测量及波形发生器设计专业电子信息工程班级08电子2班学生姓名学号指导教师2011年7月6日课题：脉冲参数测量及波形发生器设计1、课题目的（1）掌握用计数器测量脉冲参数的方法。（2）设计一个脉冲参数测量的控制系统。（3）掌握用D/A转换器设计一简易波形发生器。2、设计说明（1）要求能测量方波信号的频率。测量频率范R]0-10KI1zo测量结果显示在5为LED显示器上，显示方法为静态，以IIz单位。（2）使用定时器产生与输入频率相同的方波信号，用示波器观察输

2、出的方波信号和输入的方波信号频率是否一致，若不一致，分析原因，找出解决办法。（3）具有测量矩形波信号的占空比的功能，显示XX.X%。（4）具有输出矩形波、锯齿波、三角波、梯形波的波形输岀（频率固定，均为1KHz）o（5）所有参数的测量及波形输出均使用开关切换。3、设计要求（1）方案论证按系统功能实现要求，决定控制系统的实现方案，选择芯片，作出系统框图。（2）硬件电路设计根据设计内容设计出硬件电路图作出详细的设计说明，并绘制出电路图。（3）系统程序设计釆用模块化设计方法，画出程序流程框图，用汇编语言或C语言编写相应的控

3、制程序。4、总结报告写出完成整个设计的详细步骤和系统性能分析。脉冲信号参数测量仪1、总体方案介绍1、1脉冲宽度测量利用定吋器的门控信号GATE进行控制可以实现脉冲宽度的测量。对定吋器TO来讲，如果GATE二0,必须使软件控制位TRO二1,JITNT0为高电平方可启动定吋器T0,即定吋器T0的启动要受外部中断请求信号INTO的影响。利用此特点，被测脉冲信号从INTO端引入，其上升沿启动T0计数，下降沿停止T0计数。定吋器的计数值乘以机器周期即为脉冲宽度。下图屮给出了脉冲宽度测量的原理图。图1脉宽测量1、2扩展测量范围上

4、述系统被测脉冲宽度范圉最大为65535US,扩展计数器的位数可提高脉冲宽度的测量范圉。另外，由于单片机时钟频率有限，测量结果会有一定误差。如果将N次测量的平均值作为测量结果，可以提高测量精度。图2给出了一个提高测量精度的改进方案，令定时器TO工作在方式1定时，GATE=1,用COUNT单元，COUNT+1单元即定时器TO的计数单元TI10和TLO组成一个32位的计数器对脉冲宽度进行测量。1、3脉冲频率测量频率测量实际上就是在Is内对脉冲个数进行计数，计数值就是信号频率。利用图1给出的电路可以实现脉冲信号的频率测量。令

5、定时器TO工作在方式1,得到50ms的定时间隔，再进行软件计数20次，形成一个Is的测量闸门信号，在测量闸门信号期间响应INTO中断，对脉冲信号的频率计数，计数值存入COUNT和C0UNT+1单元，计数值通过5位静态数码管显示出来。2、硬件设计在单片机应用系统中，为了便于对LED显示器进行管理，需要建立一个显示缓冲区。显示缓冲区DTSBUF是片内RAM的一个区域，占用片内RAM的70H至75H单元，它的作用是存放要显示的字符，其长度与LED的位数相同。显示程序的任务是把显示缓冲区中待显示的字符送往LED显示器显示。在

6、进行动态扫描显示吋，从DTSBUF中依次取出待显示的字符，采用查表的方法得到其对应的字形代码，逐个点亮各位数码管，每位显示1ms左右，即可使各位数码管显示要显示的字符。T1工作在方式1计数，作为测量脉冲个数的计数器，当T1计数256个脉冲吋，停止T0的测量过程，此时COUNT、C0UNT+1和THO单元便是256次测量的平均值，测量结果为24位，既可以扩展测量范圉，又能改善测量精度。图6屮的P2.7端口用于控制被测脉冲的极性,当P2.7=0时，测量被测信号的正脉冲宽度；当P2.7=1时测量被测信号的负脉冲宽度。如下图

7、所示3、软件设计（1）利用定时器的门控信号GATE进行控制可以实现脉冲宽度的测量；（2）于单片机时钟频率有限，测量结果会有一定误差。如果将N次测量的平均值作为测量结果，可以提高测量精度；（3）频率测量实际上就是在Is内对脉冲个数进行计数，计数值就是信号频率。DISPLAYYRET图2显示子程序DISPLAY的流程图4、总结木文介绍了单片机循环灯控制系统的设计，包扌舌方案的选择确定、原理的阐述、硕件及软件的构成。通过这次单片机课程设计，使我将课堂上弄不懂的抽象的程序有了感性的认识，也使我加深了对单片机程序的理解，更重要

8、的是我能将上课老师所讲的知识与具体的实际屮应用的程序连接起来以及我对CAD、visio绘图软件以及其它相关的画图软件的具体操作方法有了深刻的认识与理解，提高了我的动手与思考能力。在编程序的过程中遇到了很多课堂上没理解的知识，通过大量书籍的查阅以及老师同学们的帮助，这些问题很快就迎刃而解了。在绘图的过程中由于以前从来没有接触过这些东西，所以我而临