来源：电子设计应用 作者：上海海航计量站 刘金玉

    摘 要： 本文主要介绍了msp430f449单片机的性能特点，结合前置双模分频器sab6456a和高速数字分频器74hc390的典型应用，给出了以msp430f449为主控芯片的射频数字频率计的硬件设计和软件的主程序流程，设计出了一种全自动、数显的射频频率计。

    关键词：msp430；捕获；射频分频；动态扫描显示技术

    本文利用前置分频器sab6456a和高速数字分频器74hc390的分频功能，结合新型的msp430f449单片机，给出了一种新颖的、全自动的数显测量射频频率的设计方案。

    图1 信号的前端处理及分频电路

    主要器件介绍

    msp430f449单片机

    msp430f449 采用16位risc结构，具有丰富的片内外设和大容量的片内工作寄存器和存储器，性能价格比很高。它的特点包括：

    · 超低的功耗：能够在1.8v~ 3.6v的电压下工作；具有工作模式(am)和5种低功耗模式(lpm)。在低功耗模式下，cpu可以被中断唤醒，响应时间小于6ps。

    · 较强的运算能力：16位的risc结构，丰富的寻址方式；具有16个中断源，可以任意嵌套；在8mhz时钟驱动下指令周期可达125ns； 内部包含硬件乘法器和大量寄存器，以及多达64kb的flash程序空间和2kb的ram，为存储数据和运算提供了保证。

    · 丰富的片上外设：包括看门狗定时器，基本定时器，比较器，16位定时器(ta、tb)，串口0、1，液晶显示驱动器，6个8位的i／o端口，12位adc (最高采样率200khz)等。丰富的片上外设可以很方便地构建一个较为完整的系统。另外，充分利用计数器的多路任意波形产生功能和中断控制功能，保证了一些复杂的时序控制任务的完成。

    ·方便高效的开发环境：msp430f449是flash型器件，片内有调试接口和电可擦写的flash存储器，可以先下载程序到flash内，再在器件内通过软件控制程序的运行，由jtag接口读取片内信息供设计师调试。这种方式不需要仿真器和编程器，调试十分方便。

    前置分频器sab6456a

    sab6456a是专为uhf/vhf设计的前置分频器。内部的mcpin为分频控制端，可对频率范围为70mhz-1ghz的信号进行64/256分频，当mc pin开路时为64分频；当mc pin接地时为256分频。有较高的灵敏度和较强的谐波抑制能力。

    图2 单片机外围电路

    工作原理

    该设计主要分两部分：分频和计数。首先，输入信号限幅后经sab6456a分频，256分频后的信号再经两片74hc390高速分频器进行1000分频，此时模拟信号变为低频数字信号，频率在10khz以下；其次，分频后的信号直接接入msp430f449单片机，利用内部的16位定时器a来定时和计数。该定时器可分为几个部分：计数器部分，捕获/比较寄存器及输出单元。其中，计数器有4种工作模式，3个捕获/比较寄存器。利用计数器的连续计数模式和上升沿捕获模式，在定时器中断中计数n个脉冲信号时间，再除n得到频率。

    硬件设计

    图1为信号的前端处理及分频设计。输出后的信号再经两片sn74hc390分频，sn74hc390是高速分频器件，最高分频频率为50mhz。每片sn74hc390可实现100分频，采用两片串联，可实现对信号的1000分频，经分频后的数字信号频率较低，约4khz以下，可由单片机直接计数。

    图2为单片机外围电路，包括复位电路，电源电路和单片机工作必须的晶振。晶振有8mhz和32.768khz两种，8mhz 作为定时器a