数字逻辑课设

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1、沈阳工程学院课程设计论文1设计任务描述1.1设计题目：数字频率计1.2设计要求1.2.1设计目的⑴掌握数字频率计的构成、原理与设计方法；⑵熟悉集成电路的使用方法。1.2.2基本要求⑴要求被测信号为方波，峰值为3V到5V（和TTL兼容），被测信号频率范围为0Hz到9999Hz；⑵设计石英晶体振荡器及分频系统，闸门时间：10ms，100ms,0.1s，1s，10s；⑶可控制的计数、锁存、译码显示系统。1.2.3发挥部分⑴测信号为正弦波信号；⑵被测信号为三角波信号；⑶报警电路。-15-沈阳工程学院课程设计论文2设计思路2.1总体设计思路根据

2、此次课程设计的要求，我们所设计的数字频率计基本有八部分组成。其中石英晶体振荡器产生的高频波，由分频器进行分频形成一定的闸门时间：10ms，0.1s，1s，10s；用一个开关来控制决定采用哪一个测量档。不规则的波形经过整形放大电路形成矩形波，与振荡器产生的方波共同经过一个与门，也就是控制门，形成一定波形，被计数器记载，而计数器与锁存器由两个单稳态触发器控制。中间还包括直接对矩形波进行测量，进行自检，报警等功能。最后，显示部分由译码器和七段显示器构成，以“千”“百”“十”“个”的十进制数字显示出来。2.2分部设计思路⑴震荡电路设计：由石英

3、晶体振荡器构成，产生100kHZ的高频波。⑵分频电路设计：采用三片74LS90级联，得到一个500HZ的频率，然后通过四片74LS90进行分频，最终得到50HZ，5HZ，0.5HZ，0.05HZ的频率，行成相对应的10ms，0.1s，1s，10s的闸门时间。⑶整形放大电路设计：先经过由三极管的放大电路，再由5G555构成的施密特触发器将传感器传入的脉冲信号整理成矩形波，然后和方波相与，将结果传入计数器。⑷计数电路设计：用四个74LS160计数器串联来计数，计数范围为0~9999HZ，通过一个5G555构成的单稳态触发器来控制。⑸锁存电

4、路设计：采用两个74LS273锁存器存储位数字。并通过另一个5G555构成的单稳态触发器来控制锁存器，从而起到保存计数的功能。⑹译码显示电路设计：由四片74LS48译码器芯片和四片七端显示器组成。⑺报警电路设计：由两个5G555构成的触发器组成，由计数器是否溢出而传入的信号来控制它是否工作，如果超过9999HZ就发出报警声。⑻控制电路设计：由两个单稳态触发器组成。-15-沈阳工程学院课程设计论文3设计方框图设计方框图展现出的是设计电路的主要框图，在设计时主要实现的功能和流程，简单易懂，在设计框图中需要体现出电路的设计思想。本设计数字频

5、率计的主要设计理念是主控门来实现各部分电路工作。数字频率计的设计方框图，如图3.1所示。报警电路译码显示电路选择整形电路放大电路分频器震荡电路锁存电路计数电路控制电路主控门选择自检不规则波矩形波图3.1数字频率计设计方框图-15-沈阳工程学院课程设计论文4各部分电路设计及参数计算根据此次课程设计的要求，我们所设计的数字频率计基本有八部分组成，分别是震荡电路设计，分频电路设计，整形放大电路设计，计数电路设计，锁存电路设计，报警电路设计，译码显示电路设计，控制电路设计。4.1震荡电路设计本次课程设计采用了石英晶体振荡器，使其产生高频波，再

6、进行分频处理，从而行成一定的闸门时间，石英晶体振荡器如图4.1所示。1U10A458412C1R2R1U10A458412Y1EFOS/SM2143R2R图4.1石英晶体振荡器4.2分频电路设计U1074LS90/SO1411298112367CLKACLKBQAQBQCQDR01R02R91R92U1074LS90/SO1411298112367CLKACLKBQAQBQCQDR01R02R91R92U1074LS90/SO1411298112367CLKACLKBQAQBQCQDR01R02R91R92SW1SENS59140-S

7、PSTU1074LS90/SO1411298112367CLKACLKBQAQBQCQDR01R02R91R92SW1SENS59140-SPSTU1074LS90/SO1411298112367CLKACLKBQAQBQCQDR01R02R91R92U1074LS90/SO1411298112367CLKACLKBQAQBQCQDR01R02R91R92SW1SENS59140-SPSTSW1SENS59140-SPSTU1074LS90/SO1411298112367CLKACLKBQAQBQCQDR01R02R91R92图4.2

8、分频电路-15-沈阳工程学院课程设计论文分频电路的作用是把输入的信号进行分频，得到所需要的频率信号，本设计中需要的是四个不同信号。将100kHz的高频方波信号经7次分频后得到不同信号供控制门控制。分频器实际上也就是计数器