通用信号频率及设计

摘 要频率在电子技术行业领域中是一个最基本的参数，也是相当重要的参量之一，频率的测量方法、测量结果和测量精度都和许多电子技术有很大的影响。随着电子技术的发展，各种各样的频率测量方法层出不穷，测量的精度也是越来越高。时代越进步，单一功能的频率计已被多功能的频率计取而代之，然而成本以及市场价格也随之增长，虽说频率计发展的很快，但是单一功能的频率计也是占到电子技术领域设备的一席之地。此次设计的内容是通用信号频率计设计（0 -1MHz） ，其适用对象是各种信号，而且进行信号频率测量之后要选择合适的显示设备进行准确的显示，且测量误差为1%。经过各种分析，选择简单易实现的基于单片机测频率计设计，其软件通过 C 语言的编程来实现其功能。通过对 AT89C52 单片机的编程为核心来实现频率计的计数，将输入的信号通过放大整形电路，使得信号成为可以被单片机识别的矩形波信号；然后再经过十分频电路送入单片机或者是直接送入单片机进行频率的测量；然后再通过LED 和数码管显示其频率值。频率计的设计是采用单片机内部的定时器/计数器计数，从而求得被测信号的频率值，最后通过静态显示电路显示数值。由于单片机内部振荡频率很高，所以一个机器周期的量化误差相当小，可以有效地提高低频信号的测量准确性。系统的程序调试需要 Keil 软件，K eil 软件可以进行 VHDL 语言和 C 语言的编译，提供了一个良好的程序编译平台；电路设计过程中，应该用 Protues 软件进行系统的仿真，能够随时观测点路信号，并进行多路信号的仿真比较，应用软件完成电路的设计，操作简单。关键词：频率计，单片机，测量精度，仿真ABSTRACTFrequency in the field of electronic technology industry is a basic parameter, but also one of very important parameters, frequency measurement method, the results of the measurement and measurement accuracy have much important effect on electronic. With the development of electronic technology, kinds of frequency measurement method, the measurement accuracy is also higher. More advanced age, single-funtion r has been replaced by the multi-frequency meter frequency meter, but the cost and market prices have also increased, although the frequency counter growing fast, but the frequency of single-function meter also accounted field of electronic technology equipment place.The design of the content is generic signal frequency meter (0-1M).which is targeted at a variety of TTL signals, the signal frequency measurement and then they have to select the appropriate display device for accurate display, and the measurement errors are less than one percent. Though various analysis ,we choose the simple and easy to realize frequency meter basded on signal chip micro controller test design ,the software by C language programming to achieve the function.Through the programming of AT89C52 signal-chip microcomputer as the core to achieve frequency-meter-counts, the signal of inputting through the amplifier shaping circuit chip, makes the signal can be identified by the microcomputer. And then through the frequency divider circuit, the signal is fed into the microcontroller or directly fed into microcontroller to be measured. Then though the LED and digital display the frequency by numbers. Frequency meter is designed by single chip microcomputers internal timer/counter counts, measured signal frequency value, obtained finally by static display circuit display values. Due to the single chip microcomputers internal oscillation frequency is very high, so the measurement accuracy is low. The system debugging needs Keil software, Keil software can be well debug both in VHDL language and C language, the software provides a good stage of programming testing. During the design, we should use Protues software to simulate, because the software can readily observation point signals, and multi-channel signal simulation. We should application the Protel software to complete the circuit design, because it can be easily operation and learning fastly. KEYWORDS: Frequency Measurement, Microcontroller, Measurement Accuracy, Simulation目 录目 录 .4前言 .1第 1 章 绪论 .31.1 数字频率计的研究背景及其研究意义 .31.2 数字频率计及其所需单片机的发展 .31.2.1 数字频率计的发展现状 .41.2.2 单片机的发展现状 .41.3 设计的主要内容和要求 .5第 2 章 系统方案的选定 .62.1 总体思路 .62.2 频率计的几种实现方案 .62.2.1 基于 FPGA 的数字频率计 VHDL 语言的实现方案 .62.2.2 基于单片机的频率计设计实现方案 .82.3 方案的选择 .82.3.1 VHDL 语言的作用 .92.3.2 基于 VHDL 语言的频率计逻辑设计的优点 .92.3.3 基于单片机频率计设计的优点 .9第 3 章 硬件电路设计 .113.1 稳压源的设计 .113.2 放大整形模块 .143.2.1 放大部分 .143.2.2 整形部分 .153.3 分频模块 .163.3.1 74151 芯片介绍 .173.3.2 74LS161 芯片介绍 .183.3.4 分频模块 .203.4 AT89C52 单片机控制模块 .203.4.1 AT89C52 单片机介绍 .213.4.2 AT89C52 单片机的两种复位形式 .223.4.3 定时器/计数器 .233.4.4 单片机引脚分配统 .243.4.5 单片机控制模块原理图 .253.5 显示模块 .253.5.1 数码管显示部分 .253.5.2 LED 频率档位显示部分 .26第 4 章 软件系统的设计 .284.1 系统软件设计模块 .284.1.1 系统软件总体流程图： .284.1.2 开始模块 .294.1.3 系统初始化模块 .304.1.4 频率测量模块 .304.1.5 量程自动切换模块、 .314.1.6 显示模块 .324.1.7 延时模块 .334.2 应用软件介绍 .344.2.1 KEIL 软件的介绍 .344.2.2 Protues 简介 .36第 5 章 系统仿真 .385.1 电源模块的仿真 .385.2 放大整形电路的仿真 .385.2.1 放大电路 Protues 的仿真 .395.2.2 整形电路 Prutues 的仿真 .405.2.3 放大整形电路总体的 Protues 的仿真 .415.3 分频模块仿真 .425.4 频率计仿真 .435.4.1 程序的编译 .435.4.2 Prutues 仿真频率计 .455.4.3 频率计仿真运行调试 .46第 6 章 总结 .52参考文献 .54致 谢 .56附录 I 频 率 计设计总原理图 .57附录 II 频率计设计源程序 .57前言频率是电子行业的心跳和脉搏，电子技术领域是离不开频率的，就相当于人离不开心脏的跳动一般，如果电子技术行业中的行为活动离开了频率，那后果是不堪设想的。而频率计则是用来测量频率的一个装置设备，相当于日常生活中的心脏监控仪，在电子技术领域中起着至关重要的作用。在电子测量领域中，频率测量的精度是最高的，可达到 10-10E_13 数量级。因此，在生产过程中，许多物理量（温度、压力、流量，PG 值、震动、位移、速度、加速度乃至各种气体的百分比成分）均用传感器转换成信号频率，然后再用数字频率计来测量以提高精度。由于现在大规模和超大规模数字集成电路技术、数据通信技术与单片机技术的结合，数字频率计发展进入了智能化和微型化的新阶段。现在的频率计功能强大，不仅可以测量频率、频率比、周期、时间、相位以及相位差之外，还可以自检、自校、自诊断、数据处理（数据的计算，存储和通信）以及测量电压、电流、功率和波形等等。数字频率计发展到现在，按设计方法可分为基于 CPLD 的数字频率计的设计，基于 VHDL 语言的数字频率计设计，和基于单片机的建议数字频率计设计等。CPLD 的数字频率计是用一种新兴的高密度的、可大规模编程的逻辑器件为核心所设计的频率计，其主要器件 CPLD 具有门阵列的高密度性和 PLD 器件的灵活性和易用性，目前已成为一类主要的可编程器件；可编程器件的最大特点就是可以通过软件编程对其器件的结构和工作方式进行重新构造，能随时进行设计的调整而满足产品的修改和升级，使得硬件的设计可以如软件设计一样快捷方便，从而改变了传统数字系统及单片机构成的数字系统的设计方法，设计过程以及设计概念，是电子设计的技术操作和系统构成了整体上质的飞跃。VHDL（超高速集成电路硬件描述语言）诞生去 1982 年，是由美国国防部开发的一种超快速设计电路的工具语言，目前已经成为 IEEE（The Institute of Electrical and Electronics Engineers ）的一种工业标准硬件描述语言；相比于传统的电路系统设计方法，VHDL 语言具有多层死描述系统硬件功能，支持自顶向下（Top to Down）和基于库的设计特点。单片机技术在短短的 20 余年间已经发展成为计算机技术中一个非常有活力的分支，它有自己的技术特征、规范、发展道路和应用环境。而按功能将频率计分类可以分很多类，因计数式频率计的测量功能很多，用途很广，所以根据一起具有的功能，电子技术器可以分为通用和专用之分。 （1）通用型计数器：是一种具有多种测量功能、多种用途的万能计数器。它可测量频率、周期、多周期平均值、时间间隔、累加计数、计时等；若配上相应插件，就可以测相位、电压、电流、电阻、功率等电量。 （2）专用计数器：指专门用来测量某种单一功能的计数器。如：频率计数器，只能专门测量高频和微波频率；时间计数器，是以测量时间为基础的计数器，其测时分辨力和准确度很高，可达 ns 数量级；特种计数器：他具有特种功能，如可你计数器、予置计数器、差值计数器、倒数计数器等，用于工业和白控技术等方面。数字频率计按频段分类：（1）低速计数器：最高时数频率N2.（N1 为输入端的线圈匝数， N2 为输出端的线圈匝数）（2） 整流电路：将变压器输出的交流电压变为单向脉冲的非正弦电压，其中包含直流分量（即平均值和交流分量） 。（3） 滤波电路：实际上是一种低通滤波器（通常采用容量较大的电容构成滤波电路） ，用来滤除整流电路输出中的脉冲电压中的交流成分，是输出的是比较平滑的直流电压。但该电压中仍存在少量的交流成分，即是波纹，而且不够稳定，收到交流输入电压波动、负载变化、温度变化等不稳定因素的影响较大。为了得到平稳的电源信号，必须经过整流电路。常用的整流滤波电路有全波整流滤波、桥式整流滤波、倍压整流滤波电路。全波整流的电源利用率高，波纹成分小，但二极管单管承受的反向峰值压比半波整流高一倍，变压器 T 需中心抽头。倍压整流电路只能在负载较轻的情况下工作，负载输出电压会降低。倍压越高的整流电路，这种因负载电流增大影响输出电压下降的情况越明显。桥式整流电路克服了全波整流电路要求变压器有中心抽头和二极管承受反压大的缺点，但多用了两只二极管。在半导体期间发展快，成本降低的今天，此缺点相对来说并不是特别的突出，而且桥式整流电路输出电压高，波纹电压较小，整流管说承受的最大反向电压较低，效率较高，因此在本设计中选择用桥式整流电路。采用固定式三端集成稳压器。此稳压器有输入端，输出端和公共端三个引出端。在本设计中采用 CW78 系列，利用 CW78 系列稳压芯片颗组成各种应用电炉。根据二极管极性，四肢整流二极管结成电桥的形式对交流电进行整流。如图 3-12图 3-12 整流电路原理图交流信号从线圈 T1 中输入，经过整流从 R1 两端输出。经过整流后得到的是脉冲直流波纹还是很大的，所以要经过滤波电路的滤波，在本设计中采用的是电容滤波，其原理图如图 3-13 所示：图 3-13 滤波电路原理图信号从线圈 T1 输入，经过整流、滤波输出不稳定的波形。在频率计的设计中，每一个模块都需要+5V 电压，但是在运算放大器的时候，需要给运算放大器供给+12V 和-12V 电压，来使运算放大电路正常工作。经过变压，整流、滤波、稳压得到整体设计电路原理图如图 3-14 所示：、图 3-14 稳压源电路原理图 3.2 放大整形模块 由于待测信号的强弱我们不知道，所以必须对待测信号进行放大或者衰减来使被测信号成为能被计数器有效识别的脉冲信号，信号放大与波形整形电路的作用即在于此。信号的放大可以采用一般的三极管放大电路，波形整形可以采用施密特触发器。3.2.1 放大部分在放大电路部分，我们做出如下设计;我们采用运算放大器实现对待测信号的放大，降低对待测信号的幅度要求。如图 3-21 所示，放大倍数Av=（1+R2/R1 ） 。 图 3-21 放大电路原理图3.2.2 整形部分 在此次设计中，我选择的是施密特触发器组成的整形电路。整形原理图如图 3-22。 图 3-22 整形原理图施密特触发器又称施密特反相器，是脉冲波形变换中经常使用的一种电路。它在性能上有两个重要的特点：第一，输入信号从低电平上升的过程中，电路状态转换时对应的输入电平，与输入信号从高电平下降过程中对应的输入转换电平不同。第二，在电路状态转换时，通过电路内部的正反馈过程使输出电压波形的边沿变得陡峭。利用这两个特点不仅能将边沿变化缓慢的信号波形整形为边沿陡峭的巨型波，而起可以将叠加在矩形脉冲高、低电平上的噪声有效地消除。单稳态触发器的工作特性具有如下的显著特点：（1）具有稳态和暂稳态两个不同的工作状态；（2）在外界触发脉冲作用下，能从稳态翻转到暂稳态，在暂稳态维持一段时间以后，再自动返回稳态；（3）暂稳态维持时间的长短取决于电路本身的参数，与触发脉冲的宽度和幅度无关。综上所述，总体放大整形模块的原理图如图 3-23：图 3-23 放大整形模块电路原理图3.3 分频模块本频率计的设计以 AT89C51 单片机为核心，利用他内部的定时计数器完成待测信号周期频率的测量。单片机 AT89C51 内部具有 2 个 16 位定时计数器，定时计数器的工作可以由编程来实现定时、计数和产生计数溢出时中断要求的功能。在定时器工作方式下，在被测时间间隔内，每来一个机器周期，计数器自动加 1（使用 12 MHz 时钟时，每 1s 加 1），这样以机器周期为基准可以用来测量时间间隔。在计数器工作方式下，加至外部引脚的待测信号发生从 1 到 0 的跳变时计数器加 1，这样在计数闸门的控制下可以用来测量待测信号的频率。外部输入在每个机器周期被采样一次，这样检测一次从 1 到 0 的跳变至少需要 2 个机器周期（24 个振荡周期），所以最大计数速率为时钟频率的124（使用 12 MHz 时钟时，最大计数速率为 500 kHz），因此采用 74LS161进行外部十分频使测频范围达到 2MHz。为了测量提高精度，当被测信号频率值较低时，直接使用单片机计数器计数测得频率值；当被测信号频率值较高时采用外部十分频后再计数测得频率值。这两种情况使用 74LS151 进行通道选择，由单片机先简单测得被测信号是高频信号还是低频信号，然后根据信号频率值的高低进行通道的相应导通，继而测得相应频率值。3.3.1 74151 芯片介绍数据选择端（ABC）按二进制译码，以从 8 个数据（D0-D7）中选取 1 个所需的数据。只有在选通端 STROBE 为低电平时才可选择数据。74151 有互补输出端（Y、W） ，Y 输出原码，W 输出反码。74151 引脚如图 3-31 所示： 图 3-31 74LS151 引脚图74151 的功能如下表 3-31 所示，其中 A、B、C 为选择输入端，D0-D7 为数据输入端，STROBE 为秀安通输入端（低电平有效） ，W 为反码数据输出端，Y为数据输出端。表 3-31 74LS151 功能表Inputs OutputsSelectC B AStrobeS Y W H L HL L L H D0 D0L L H L D1 D1 L H L L D2 D2L H H L D3 D3H L L L D4 D4H L H L D5 D5H H L L D6 D6H H H L D7 D73.3.2 74LS161 芯片介绍 74LS161 是常用的四位二进制可预置的同步加法计数器，可以灵活的运用在各种数字电路，以及单片机系统种实现分频器等很多重要的功能。图 3-32 为74161 型四位同步二进制可预置计数器的外引线排列图及其逻辑符号，其中是直接清零端， 是预置数控制端， A3A2A1A0 是预置数据输入端，EP 和ET 是计数控制端， 是计数输出端，RCO 是进位输出端。 74161 型计数器的功能表如表 3-32 所示。图 3-32 74LS161 型四位同步二进制计数器的引脚图表 3-32 74LS161 型四位同步二进制计数器的功能表清零RD预置LD使能EP ET时钟CP预置数据输入A B C D输出Q0 Q1 Q2 Q3L L L L LH L 上升沿 A B C D A B C DH H L 保 持H H L 保 持H H H H 上升沿 计 数其 中 RD 是 异 步 清 零 端 ， LD 是 预 置 数 控 制 端 ， A、 B、 C、 D 是 预 置数 据 输 入 端 ， EP 和 ET 是 计 数 使 能 端 ， RCO(=ET.QA.QB.QC.QD)是 进 位输 出 端 ， 它 的 设 置 为 多 片 集 成 计 数 器 的 级 联 提 供 了 方 便 。 计 数 过 程 中 ， 首 先加 入 一 清 零 信 号 RD 0， 使 各 触 发 器 的 状 态 为 0， 即 计 数 器 清 零 。 RD 变为 1 后 ， 加 入 一 置 数 信 号 LD 0， 即 信 号 需 要 维 持 到 下 一 个 时 钟 脉 冲 的 正跳 变 到 来 后 。 在 这 个 置 数 信 号 和 时 钟 脉 冲 上 升 的 共 同 作 用 下 ， 各 触 发 器 的 输出 状 态 与 预 置 的 输 入 数 据 相 同 ， 这 就 是 预 置 操 作 。 接 着 EP=ET=1,在 此 期间 74161 一 直 处 于 计 数 状 态 。 一 直 到 EP=0， ET 1， 计 数 器 计 数 状 态 结 束 。从 74LS161 功能表功能表中可以知道，当清零端 CR=“0”，计数器输出Q3、Q2、Q1、Q0 立即为全“0” ，这个时候为异步复位功能。当 CR=“1”且LD=“0”时，在 CP 信号上升沿作用后，74LS161 输出端 Q3、Q2、Q1、Q0 的状态分别与并行数据输入端 D3，D2，D1，D0 的状态一样，为同步置数功能。而只有当 CR=LD=EP=ET=“1”、CP 脉冲上升沿作用后，计数器加 1。74LS161 还有一个进位输出端 CO，其逻辑关系是 CO= Q0Q1Q2Q3CET。合理应用计数器的清零功能和置数功能，一片 74LS161 可以组成 16 进制以下的任意进制分频器。3.3.4 分频模块 综上所述 74LS151 和 74LS161 芯片的功能，设计出分频模块如图 3-33： 图 3-33 分频电路原理图3.4 AT89C52 单片机控制模块以 AT89C52 单片机为控制核心，来完成对待测信号的计数、译码和显示以及对分频比的控制，利用其内部的定时计数器完成待测信号频率的测量。单片机 AT89C52 内部具有 3 个 16 位定时计数器，定时计数器的工作可以由编程来实现定时、计数和产生计数溢出时中断要求的功能。3.4.1 AT89C52 单片机介绍AT89C52是一个低电压，高性能 CMOS 8位单片机，片内含8k bytes 的可反复擦写的 Flash 只读程序存储器和256 bytes 的随机存取数据存储器（ RAM） ，器件采用 ATMEL 公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准 MCS-51指令系统，片内置通用8位中央处理器和 Flash 存储单元，AT89C52单片机在电子行业中有着广泛的应用。它与原始的 AT89C51的区别是： AT89C52有40个引脚，32个外部双向输入/输出（I/O）端口，同时内含 2个外中断口，3个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口，2 个读写口线，AT89C52可以按照常规方法进行编程，也可以在线编程。其将通用的微处理器和 Flash 存储器结合在一起，特别是可反复擦写的 Flash 存储器可有效地降低开发成本。 主要功能特性： 兼容 MCS51指令系统 8k 可反复擦写(1000次）Flash ROM 32个双向 I/O 口 256x8bit 内部 RAM 3个 16位可编程定时/计数器中断 时钟频率0-24MHz 2个串行中断 可编程 UART 串行通道 2个外部中断源 共6个中断源 2个读写中断口线 3级加密位 低功耗空闲和掉电模式 软件设置睡眠和唤醒功能其引脚图如图 3-34：图 3-34 AT89C52 单片机引脚图AT89C52 相对于 AT89C51 的优点：1、 RAM 空间的增大：AT89C51 有 128 字节的内部 RAM，称之为 DATA 存储区。AT89C52 的内部 RAM 扩展为 256 字节，其中高 128 字节，位于从 80H 开始的地址空间中，称之为 IDATA 存储区，但 IDATA 区的访问只能是间接寻址方式。2、 内部 FLASH 变大：AT89C51 有 4K 字节的内部 FLASH PERAM，而 AT89C52 的内部 FLASH PERAM 增加 1 倍，达到 8K。3、 中断源增加：在 AT89C52 中的 P1.0 和 P1.1 还可以分别作为定时器/计数器 2 的外部计数输入（P1.0/T2）和（P1.1/T2EX ） ，也就是说，P1.0 同时可作为定时器/计数器 T2 的外部计数输入，和输出占空比 50%的时钟脉冲端口，P1.1 同时可作为定时器/计数器 T2 捕获/重新装载触发和方向控制端口。所以，AT89C52 除了具备 AT89C51 的定时器/ 计数器 T0 和定时器/ 计数器 T1，还额外增加了一个定时器/计数器 T2。而定时器 /计数器 T2 的控制和状态位单独于 T2CON、T2MOD,定时器/计数器 T2 在 16 位捕获方式和自动重新装载方式下捕获/重载寄存器是（TCAO2H、RCAP2L） 。3.4.2 AT89C52 单片机的两种复位形式有时系统在运行过程中出现程序跑飞的情况，因此在程序开发过程中需要复位。本文选用手动复位，通过复位可以再次测量信号或测量新的信号。单 片 机 的 两 种 复 位 方 式 分 别 为 手 动 复 位 和 上 电 复 位 ： 其 电 路 图 分 别 如 图 3-35 和 图 3-36： RSTCGNDV?WPB1图 3-35 手动复位方式 图 3-36 上电复位方式3.4.3 定时器/计数器模式控制寄存器 TMOD:特殊功能寄存器 TMOD 为 T0、T1 的工作方式寄存器，其格式如下：D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0GATE C/T M1 M0 GATE C/T M1 M0T1 方式字段 T0 方式字段TMOD 的低 4 位为 T0 的方式字段，高 4 位为 T1 的方式字段，它们的含义是完全相同的。GATE: 选通门。当 GATE=1 时，只有 INTO 或 INT1 引脚为高电平且 TR0 或 TR1置 1 时，相应的定时器/计数器才被选通工作，这时可用于测量在 INTx端出现的正脉冲的宽度。若 GATE=0 时，则只要 TR0 和 TR1 置 1，定时器/计数器就被选通，而不管 INT0 或 INT1 的电平是高是低。C/T：定时器方式和外部事件计数方式选择位。C/T=0 为定时方式。在定时方式中，以振荡器输出时钟脉冲的十二分频信号作为计数信号，也就是每一个机器周期定时器加“1” 。若晶振为 12MHZ，则定时器计数频率为1MHZ，计数的脉冲周期为 1us。定时器从初值开始加“1”计数直至定时器溢出所需的时间是固定的，所以称为定时方式。C/T=1 为外部事件计数方式，这种方式采用外部引脚（T0 为 P3.4，T1 为 P3.5）上的输入脉冲作为计数脉冲。内部硬件在每个机器周期采样外部引脚的状态，当一个机器周期采样到高电平，接着的下一个机器周期采样到低电平时计数器为 1，也就是说在外部输入电平发生负跳变时为 1。外部事件计数时最高计数频率为晶振频率的二十四分之一，外部输入脉冲高电平和低电平时间必须在一个机器周期以上。对外部输入脉冲计数的目的通常是为了测试脉冲的周期、频率或对输入的脉冲数进行累加。M0 和 M1：操作模式控制位。两位可形成 4 种编码，对应的 4 种操作方式，见3-33。表 3-33 操作模式控制位M0 M1 操 作 模 式0 0 模式 0.TLx 中低 5 位与 THx 中 8 位构成 13 位计数器，操作模式类同于 MCS-48 中的定时器/计数器。TLx 相当一个 5 位定时器。 0 1 模式 1.TLx 与 THx 构成全 16 位计数器。1 0 模式 2.8 位自动重新装载定时器/计数器，每当计数器 TLx 溢出时，THx 中的内容重新装载到 TLx。1 1 模式 3.对于定时器 0，分成两个 8 位计数器；对于定时器 1，停止计数。3.4.4 单片机引脚分配统根据系统设计及各模块设计思路的分析得出，单片机的引脚分配如表3-34所示。表3-34 单片机端口分配表模块 端 口 功 能P0.0- P0.4、P2.0- P2.7 数码管频率值显示显示模块P1.4- P1.6 LED 单位显示P1.0- P1.2 通道选择分频模块 P1.3 清零复位模块 RST、 E A 复位3.4.5 单片机控制模块原理图图 3-37 单 片 机 控 制 电 路 原 理 图3.5 显示模块3.5.1 数码管显示部分常见的数码管由七个条状和一个点状发光二极管管芯制成，叫七段数码管，根据其结构的不同，可分为共阳极数码管和共阴极数码管两种。根据管脚资料，可以判断使用的是何种接口类型.两种数码管内部原理如图 3-38 所示。图 3-38 两种数码管内部原理图根 据 本 文 的 设 计 ， 我 们 选 择 共 阳 极 数 码 管 显 示 ， 其 电 路 原 理 图 如 图 3-39 所 示 ：图 3-39 数 码 管 显 示 电 路 原 理 图3.5.2 LED 频