江汉大学文理学院课程设计报告课程设计题目__数字式频率计(74161/74160实现)_____部（系）信息技术学部专业自动化姓名程文学号201114030205指导教师叶银聚2013年6月日目录一、设计目的...............................................................二、设计要求...............................................................三、总体方案...............................................................四、具体实现...............................................................五、实现过程中遇到的问题及措施.............................................六、设计心得体会...........................................................七、对该设计的建议.........................................................八、参考文献...............................................................一、设计目的(1)会运用电子技术课程所学到的理论知识，独立完成设计课题。(2)学会将单元电路组成系统电路的方法。(3)熟悉中规模集成电路和半导体显示器件的使用方法。(4)通过查阅手册和文献资料，培养独立分析和解决实际问题的能力。培养严肃认真工作作风和严谨的科学发展。二、设计要求（1）设计一个数字式频率计，能对正弦信号的频率进行测量，要求频率范围1HZ~1KHZ。（2）可根据信号频率的大小设置门控时间。（3）信号电压峰值3~5V。1三、总体方案振荡源分频电路主门译码显示分频系数选择控制放大整形电路被测信号数字式频率计的原理框图如图所示，由4个基本单元组成：可控制的计数锁存、译码显示电路、时钟信号产生及分频电路、放大整形电路和主门电路。控制主门开通和关闭的信号称为门控信号。没空信号由标准的振荡电路产生，为了保证测量的准确度，一般采用石英晶体振荡器。当频率计数器测量频率时，根据测量误差分析，门控时间相对于被测信号的周期越大误差越小，所以晶体振荡器产生的信号需要通过多级分频系统产生具有固定宽度的方波脉冲作为门控信号，控制主门开通和关闭；被测信号在送入主门的另一端之前需要进行放大和整形形成脉冲，在门开通时间内，十进制计数器对通过与门的脉冲信号进行计数，在主门关闭后，经过译码显示被测信号的频率。四、具体实现设计一个数字式频率计，可对正弦波、三角波、方波（幅度为10mV）周期信号的频率进行测量。频率是指单位时间内信号振动的次数。从测量角度看，即单位时间测得的被测信号的脉冲数，电路原理框图如图1所示。被测信号送入通道，经放大整形后，使每个周期形成一个脉冲，这些脉冲加到主门电路，在主门开启时间内，脉冲信号通过主门进行计数，则计数器记得的数，就是要测的频率值，将其译码显示，即可知信号的频率。1.方案论证方案一：2图1方案一原理框图由于此方案中的芯片构成及功能比较复杂，导致其稳定性下降，主要表现在所测量的信号若出现在闸门电路在时间为零时开始的非整个周期范围内，使测量值偏小，则需要等到下一个完整周期的闸门信号时才能准确测量其频率值。且所用芯片非常见，因此造价较高，故采用方案二设计电路。方案二：图2方案二原理理框图原理分析：频率为在一秒钟的时间内震动的次数，本设计的整体思路是控制闸门信号为一秒，在闸门信号有效期间计数器对频率脉冲进行计数，在计数结束时用电平的转换实现数字锁存在一稳定状态，读出显示器的数据为频率值，而后用触发器控制计数器的清零端使其清零，如此反复。2.电路设计1分频电路的设计原理：用计数器将一个1KHZ的频率信号一百分频，得到特定频率的脉冲信号用其控制下一个计数器，使其产生闸门信号。振荡器555分频器信号发生器主门电路计数器译码显LED示控制电路fx被测信号放大整形电路分频器信号发生器主门电路计数器琐存器译码显示控制电路fx被测信号3图3分频电路其中1KHZ的频率信号由函数信号发生器产生。2闸门电路的设计原理：分频后的信号每震动一百次到达一个下降沿且时间间隔为0.1秒，因此用十六进制计数器控控制其下降沿的次数为10个，进而实现闸门信号的有效时间为一秒。图4闸门电路原理图3计数电路的设计原理：由闸门信号控制...
