頻率特性測試儀又稱為掃頻儀，或頻率響應分析儀，它利用矩形具有內刻度的示波管作為顯示器，來直接顯示被測電路的幅頻特性曲線。但由于示波管的使用，使得整個儀器在外形上顯得龐大，笨重，如bt-3gii型的掃頻儀重量達到10kg，不方便移動式測量。為此，本設計針對其顯示部分，將示波管用lcd代替。適用于便攜式儀器儀表中。

    硬件設計

    本設計所選的液晶顯示器是深圳天馬微電子公司的tm320240 efg，它是一款內藏sed1335控制器的點陣式圖形液晶顯示模塊。lcd控制器選用的是epson公司的sed1335，內部擁有一個160種5×7點陣字符的字符發生器，能分區管理64k的顯示存儲器，并同時能管理自定義字符發生器

    。模塊tm320240efg的對外接口實質上就是控制器sed1335與mcu的接口。在單片機的選型上，考慮到系統功能與電路的簡潔，采用atmel 公司推出的avr單片機at90s8535，內嵌8路10位adc，可直接輸入模擬電壓信號。

    at90s8535與tm320240efg接口采用間接訪問方式進行連接。單片機通過控制sed1335完成對圖形液晶模塊的控制。所謂間接訪問方式，就是把tm320240efg作為終端接在at90s8535的某個并行i/o接口上，at90s8535通過對該i/o接口的操作，間接地實現對tm320240efg的控制。間接訪問方式的接口電路與時序無關。

    在電路中，at90s8535使用8位并行pc口作為數據線與模塊的數據線db0~db7連接，另外還需要一個3位并行接口作為時序控制信號線/rd，/wr和a0。把pb口中的pb0作為寫信號接至tm320240 efg的寫控制信號/wr上；pd口中的pd3作為讀信號接至tm320240efg的讀控制信號/rd上；pd4作為數據類型選擇信號與模塊的a0連接。由于這些并行接口在mcu系統中有自己的專用地址，所以tm320240efg的片選信號 /cs可以不使用，直接接地選通。液晶驅動電源vee取值為－20v，利用單片dc-dc轉換器mc34063從邏輯電源轉換生成負電源。電路中lcd電源控制端v0用來調節顯示屏灰度，電位器r3作為調節液晶顯示對比度使用。

    adc的0通道輸入經過檢波后的采樣信號，帶寬為10khz ，經rc濾波去除交流分量。5.1v穩壓管起保護作用，高于5.1v的輸入信號被限幅在5.1v之內。該輸入波形的x軸方向掃描頻率為50hz，周期為20ms，12ms工作期，8ms消隱期。外部中斷管腳int0輸入50hz的方波，作為同步脈沖。mcu的晶振選為6m。

    屏幕規劃

    該液晶屏為320×240點陣，將坐標原點(0,0)定在整個液晶屏的左上角，向右為x坐標，向下為y坐標。為美觀起見，四周邊框留出空白區域，實際顯示曲線的區域為x方向從第24點到264點，共240個點距，30字節；y方向從第16點到208點，共192個點距， 24字節。為方便觀測，在顯示區內繪制坐標軸，用虛線等間距地將橫向分作10小格，豎向分作8小格。

    在進行圖形顯示時，起初我們采用的是單層顯示方法，但由于要求實時顯示，必須考慮屏幕的刷新問題。由于此液晶屏屬多點陣，刷新滿屏需花費很長一段時間，刷新完后還要在屏幕上重新繪制出坐標軸，增加了mcu的操作負擔，而且頻繁的滿屏刷新還會引起屏幕的閃爍現象發生。因此采取的解決方法為：顯示時分作兩層顯示，第一層為文本屬性，第二層為圖形屬性。將不需刷新的坐標軸、漢字顯示在文本層，首地址$0000。將實時動態更新的幅頻特性曲線顯示在圖形層，首地址$1000,并通過兩層的邏輯“或”操作進行合成顯示，以達到圖文并茂的顯示效果。這樣，在刷新時，文本層上的坐標軸和漢字可以保持不變，所需刷新的僅為圖形層上的曲線。實際測試結果表明，分層顯示的設計思路是正確的。

    軟件設計

    繪制曲線在軟件設計上關鍵是畫點和消點的程序。

    adc采用單次轉換模式，總的轉換周期數為14，總的轉換時間70~280ms，預分頻器的分頻因子選為32，故adc時鐘頻率為6m/32=187.5khz。所以每一次的轉換時間是14/187.5k=74.666ms，此adc轉換時間是在6m的晶體振蕩頻率下最快的采樣時間。若選小于32的分頻因子，則總的轉換時間太快，將小于70ms，不能實現。考慮到實際需要，adc轉換時間越快越適宜，故不采用64以上分頻。

    用ox來記錄x方向字節數，初始值為$00，隨點的右移從1到30遞增。當ox=30時，說明x方向已到達有效顯示區的尾部。code記錄點在字節中所處位置，畫奇數點時code從$80開始右移，畫偶數點時code從$40開始右移，每次移動2位，移完一字節后，ox加1。

    adc能轉換的最大量程電壓是電路基準電壓vref的值，這里調節的是4v。1v占48個點距。某一時刻，輸