东华大学数字电路课程设计_数字频率计.doc

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1、数字电路课程设计第一章设计指标……………………………………....……...……....P2设计指标……………………………………………………………....第二章系统概述………………………………………...…..…...…....P32.1设计思想…………………………………………………………..2.2可行性论证…………………………………………….…...…...2.3各功能的组成………………………………………………………2.4总体工作过程………………………………………………………第三章单元电路设计与分

2、析………………………………...…...…...P43.1各单元电路的选择………………………………………………3.2设计及工作原理分析………………………………………………第四章电路的组构与调试…………………………………..…...…...P74.1遇到的主要问题…………………………………………………..4.2现象记录及原因分析…………………………………………….4.3解决措施及效果…………………………………………………4.4功能的测试方法、步骤、设备、记录的数据……………………第五章结束语……………

3、…………………………………………...P115.1对设计题目的结论性意见及进一步改进的意向说明…………..5.2总结设计的收获与体会………………………………………….附图(电路图、电路总图)………………………………………………P12第一章设计指标在生产实践和科学实验中，经常需要测量信号的频率。数字频率计就是用数字方式测量和显示被测信号频率的仪器。实用的数字频率可以测量多种不同的周期波形。设计要求要求设计一个测量TTL方波信号频率的数字系统。用按键选择测量信号频率。测量值采用四个LED七段数码管显示，

4、并以发光二极管指示测量对象：测量的单位HZkhz。频率测量范围有四档量程。（1）测量结果显示4位有效数字，测量结果显示四位有效数字。测量精度为万分之一。（2）频率测量范围：0.1hz~999.9khz，分四档。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~999.9khz（3）量程切换可以采用两个按键手动切换或由电路控制自动切换。设计思想数字频率计的基本原理是测量周期信号在单位时间内的信号周波数。主

5、要电路为计数器需要控制的是计数器的输入脉冲。显然切换被测信号的时基信号的路径就可以实现数字频率记测量功能的转换。由于测量结果以十进制显示，为了显示译码方便，一般采用十进制计数器级联构成信号测试电路。本设计要求频率测量结果以四位有效数字显示，所以可以采用四个十进制计数器级联构成莫为10000的极术器对被测信号计数，最大值为9999.四个计数器的4组BCD码译码后显示的结果。第二章系统概述2.1设计思想总体思想可以分为五块：1.量程选择（包含小数点以及单位控制）2.单稳态触发器3.计数器和锁存器4.译码

6、显示5.分频计2.2可行性论证该设计通过单稳态触发器输出的清零信号和锁存信号控制译码的显示2.3各功能的组成量程通过操作台上的两个按键组合成2x2种组合，同时控制多个74153M芯片达到同时控制时基信号，档位，小数点，单位指示灯的选择分别反馈到分频器，单稳态触发器等各个模块的控制段，达到时基信号，档位，小数点，单位指示灯一一对应的效果然后通过计数器，锁存器，以及译码显示，最终在操作台的四位七段显示器上显示结果第三章单元电路设计与分析各单元电路的选择以及原理简要分析1.量程选择（包含小数点以及单位控制

7、）电路如上图，A,B两个输入端子同时对档位，小数点，以及单位控制端。2.单稳态触发器单稳态电路如上，输出锁存端Y，然后Y通过一个D触发器产生一个延时一个周期的清零信号，因为计数器和锁存器的级联，必先锁存有效，再对计数器进行清零，所以清零信号要延时于锁存信号。3.计数器和锁存器计数器如下图，用四个74160十进制计数器进位输出端RCO通过一个非门进行级联，构成一个10000进制计数器，其中第一个74160的仿真图也在下面锁存器：锁存器采用两个74374进行对四个74160输出的16个二进制数字进行锁存

8、其中引出清零段和锁存端，4.译码显示采用四位动态扫描：当选着段AB选择不同的值时，分别从四片74153M中选择出同一下标的数据1.分频器，分频器分为两个模块，一个是DIV8，即把10MHZ的信号依次分频10，最后能够达到0.1HZ的频率。另一个是通过芯片达到任意进制的分频器（基础要求当中的8分频和四分频）第四章电路的组构与调试4.1遇到的主要问题我在这个设计电路当中，设计，调试比较顺利，唯一让我陷入困境的问题是，当输入某一频率时，显示器不能直接显示最终结果。4.2现象