东华大学数电课程设计报告——数字频率计

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1、目录第一章设计指标1仁1功能要求11.2参数指标1第二章系统概述22.1设计思想22.2可行性论证22.3各功能的组成22.4总体工作过程2第三章单元电路设计与分析43.1各单元电路的选择43・2设计及工作原理分析11第四章电路的组构与调试134.1遇到的主要问题134.2现象记录及原因分析134.3解决措施及效果144.4功能的测试方法、步骤、设备、记录的数据14第五章结束语155.1对设计题目的结论性意见及进一步改进的意向说明……155.2总结设计的收获与体会15附图（电路图、电路总图）1617参考文献第一章设计指标1.1功能要求1、整体功能要求要求设

2、计一个测量TTL方波信号频率的数字系统。用按键选择测量信号频率。测量值采用4个LED七段数码管显示，并以发光二极管指示测量对象：频率以及测量值得单位：Hz、kHZo频率的测量范围有四档量程。1）测量结果显示4位有效数字，测量精度为万分Z-o2）频率测量范围：100.0Hz~999.9kH乙分为4档。第一档：100.1Hz〜999.9Hz第二档：1.000kHz~9.999kHz第三档：10.00kHz~99.99kHz第四档：100.0kHz〜999.9kHz3）量程切换可以采用两个按键SWB、SWA手动切换。1-2参数指标1、主要参数指标1）测量范围：被

3、测信号的最高频率和最低频率。2）测量精度：测量数字值的有效位。3）测量误差：主要有计数误差和时基误差。时基误差一一年吋吋间不准造成的误差，与被测信号频率及数值有效位无关,A/xxlOO%Afs为恒定值：计数误差一一由于输入信号与标准定时信号不同护，可能产牛1个脉冲的误差。A/x«^xl00%测量值有效位越多，计数相对误差越小：X累计标准时间TS中被测信号的脉冲个数NX,被测信号频率:第二章系统概述2.1设计思想1、周期性信号频率的物理意义是信号在1s时间内的周期数，单位有赫兹（Hz）、千赫兹（kHz）、兆赫兹（MHz）等；2、数字频率计的基本原理是测量周期

4、性信号在单位时间内的信号周波数，所以它的主要电路是计数器，需要控制的是计数器的输入脉冲和计数时间，其输入脉冲为被测信号，计数时间为时基信号的周期（单位时间）。3、被测信号的频率就是在单位时间内所产生的脉冲个数。因此可以利用计数器来完成计数功能，在利用公式f=N/T就可以计算出待测信号的频率。4、计数器进行计数，利用锁存器将计数的结果进行锁存，并把锁存的结果输送到译码器來控制七段显示器显示输出结果。同时还需用一个逻辑控制电路产生相应的锁存和清零信号以分别控制锁存器和计数器的工作状态。2.2可行性论证1、时间和频率测量是电子测量技术屮最基本的测量Z—。2、频率

5、的物理意义是单位时间（1s）内信号的周波数。所以频率测量问题等同于时间测量问题3、在电子系统中，频率、周期、时间的测量通常采用计数器。4、计数测量一般采用比较法：1）测量一段标准时间内周期性信号的周波数（测频）。2）计数器的计数时间（开门时间）和计数脉冲是关键参数。2.3各功能的组成1、产生系统基准时钟的石英晶体振荡器；2、多级分频电路；3、计数及显示控制：计数器，锁存器，寄存器，译码显示器，发光二极管；4、量程切换控制：小数点位置控制，测量单位控制；5、测量状态控制：数字单稳态触发器，计数器清零，显示锁存。2.4总体工作过程原理框图原理框图第三章单元电路

6、设计与分析3.1各单元电路的选择1、10倍率分频器（10fp、Div8）iSET9ASET9BQACLRAQB孑“"—CLRBQC:CLKAQD:CLKB»••••••••••••••••7490鼻COUNTER◎二详二〒lewoa--•A-：Aaococ-Vduttt1000nt)pi100m200mX0bi400mSO2c?AQJ1111111-1QAA02、译码显示(4scan)置：：aitf••fe-r7415311•••••••••*••••••••••■■・■卢”I一一>•oy密讦・‘・♦•・・•-…f♦YjB«LAUfl»•••**••<

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