基于單片機的飛機發動機轉速測量系統的設計

　　由圖3可以看出，周期測量法是將被測的頻率信號fx經放大整形變成方波信號，再經過分頻器n分頻后，得到時間為Tx的門控信號，顯然：T=n/f_x(1)

　　門控信號T_x的上升沿打開主控門，使計數器開始對標準頻率發生器發出的高頻標準頻率脈沖f進行計數，T_x下降沿關閉主控門，計數器停止計數。這時，計數器的計數值N_x為：N_x = T_x f(2)，將式(1)代入式(2)，可得：

　　F/D轉換原理如圖4所示，測量開始時，首先被測信號f_x在鎖存控制邏輯線路的控制下，f_x為整周期時，對高頻和低頻計數同時發出鎖存控制信號，然后通過片選CS₂/信號，將f_x低頻計數值n_x取走，通過CS₁/將高頻計數鎖存器內容N_x取走。假設被測頻率的周期為t_x，則鎖存控


　　那么，在T_x時間內，測得的平均


　　從以上分析可知，周期測量法一次測量的周期近似為T_x。在測量周期一定時，增加時鐘頻率f，計數器的計數脈沖N_x就多，由此便可減小量化誤差。因此，周期測量法具有測量周期短、測量精度和分辨率高的優點。

　　在工作過程中，單片機AT89S51采用中斷方式工作，每隔35ms中斷一次，在中斷間隔內完成大部分輸入/輸出任務。CPU響應中斷后經雙向數據總線向輸入接口組件發出一個口地址信號，選通輸入的頻率信號。待鎖存控制邏輯發出準備好信號時，CPU通過發送口地址信號取走對應的計數值，再解算出發動機的轉速。

　　發動機轉速的計算采用了“同余”的方法，計數器不用清零，只需根據高、低頻計數器內前后兩次計數值N_i、N_i+1、n_i、n_i+1，再按前述計算方法求出所測轉速，具體算法如下：

　　3.2 系統軟件流程

　　系統軟件采用模塊化的設計思想，系統軟件主要由主程序、轉速計算子程序、自檢程序和顯示打印程序四個部分組成。