数字频率计

燕山大学EDA课程设计报告书

题目：数字频率计

一、设计题目及要求

1．输入为矩形脉冲，频率范围0~999KHz；

2．用三位数码管显示；只显示最后的结果，不要将计数过程显示出来。

3．单位为Hz和KHz两档，自动切换。

4. 超出测量范围，显示3条短线“---”，且发出间隔为1秒的蜂鸣报警。

二、设计过程及内容

1.设计思路：

信号频率：脉冲信号频率就是在一秒时间内所产生的脉冲个数，表达式

f=N/T

f为被测信号的频率；N为计数器所累计的脉冲个数；T为产生N个脉冲的时间所以在1s时间内计数器所记录的结果就是被测信号的频率。

计数周期：设为一秒，维持高电平，在一秒末由高电平跳转为低电平，将计数结果清零。

锁存周期：设为一秒，维持低电平，在一秒末由低电平跳转为高电平，上升沿锁存。跳转时间略早于计数周期，以实现锁存。

2.模块设计：分频器模块，计数器模块，报警电路模块，数据选择器模块，锁存器模块，档位模块和扫描显示模块。

3.总电路图如下：

如图所示，图中有两个输入端，分别是被测频率和时钟信号。

以下是实现程序功能的流程图：

4.主要模块电路图及其功能说明

①分频器模块

功能说明：时钟信号为5859hz，采用4片74160分频，计数采用5859分频，锁存采用5859分频。

②计数器模块

功能说明：采用6片74160组成计数器,前三片档位为Hz,后三片档位为KHz,可以根据档位控制输出Hz还是KHz的频率。

③数据选择器模块

功能说明：采用3片74157实现数据选择，当使能端i1为高电平时选择KHZ档位输出，低电平时选择HZ输出。

④锁存器模块

功能说明：采用2片74273实现12个数据的锁存

⑤报警电路和档位模块

功能说明：可以根据前面输入的高低电平，利用D触发器选择让标志Hz或者KHz的灯亮。同时，利用与门电路控制蜂鸣器。

⑥扫描电路模块

功能说明：通过74160计数实现控制三个数码管轮流输出，输出结abcd 接入显示电路。

5.运行结果

三、设计结论

当时被分到这个课题的时候，我们组都没多想，感觉绝对可以像其他组一样完成。结果，事与愿违。我们几个的基础实在太差了，一连想出了几个思路，做了几次都是半路就做不下去了，因为思路根本就有很大误差。也是因为思路问题，我们根本没弄明白到底分几个模块，不能像别的组一样每人分别负责几个模块，只能一起一边讨论一边做。快到答辩的时候，我们发现自己做的又不对，别的组都早早地做完了，就剩我们还没做出来。幸好，老师不忍心让我们挂掉，又多给了我们一段时间。就这样，我们又请教了好多同学，终于做了出来。这次课设让我们明白了，我们要学会合作，要团结，大家一心，同时要虚心请教，最重

要的是要学会坚持，绝对不能放弃！