简单数字频率计
简单数字频率计的设计与制作
学号：课程设计题目学院专业班级姓名指导教师年月日课程设计任务书学生姓名：专业班级：指导教师：工作单位：题目: 简单数字频率计的设计和制作初始条件：（1）要求用直接测量法测量输入信号的频率（2）输入信号的频率为1～9999H Z要求完成的主要任务:（包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求）（1）设计任务及要求（2）方案比较及认证（3）系统框图，原理说明（4）硬件原理，完整电路图，采用器件的功能说明（5）调试记录及结果分析（6）对成果的评价及改进方法（7）总结（收获及体会）（8）参考资料（9）附录：器件表，芯片资料时间安排：6月27日~6月30日：明确课题，收集资料，方案确定，仿真7月1日~7月4日：硬件电路制作和调试7月5日~7月8日；报告撰写，交设计报告，答辩指导教师签名：年月日系主任（或责任教师）签名：年月目录摘要数字频率计是用数字显示被测信号频率的仪器，被测信号可以是正弦波、方波或其它周期性变化的信号。
它被广泛使用和航天、电子、测控等领域。
它的基本测量原理是，首先让被测信号和标准信号一起通过一个闸门，然后用计数器计数信号脉冲的个数，把标准时间内的计数的结果，用锁存器锁存起来，最后用显示译码器，把锁存的结果用LED数码显示管显示出来。
本文设计的是要求用直接测量法测量输入信号的频率，并且能够直接地显示频率在1Hz至9999Hz范围内的被测信号的频率。
根据数字频率计的基本原理及设计的基本要求，本文设计的基本思想是分为五个模块，即放大电路、整形电路、定时电路、计数电路和译码显示电路。
其中放大电路是由集成运算放大器和几个电阻组成的，整形电路是由555定时器构成的斯密特触发器组成，定时电路是由555定时器构成的单稳态触发器组成，计数电路是由四块74LS90芯片组成，译码显示电路是由四块74LS48芯片及四块数码管组成。
整个设计电路可以显示被测信号的频率，并且还有清零端，当测完一个被测信号后，通过一个开关就可以清零，为下次测量做准备。
简易数字频率计鉴定优秀
前言数字频率计是一种用数字显示地频率测量仪表,它不仅可以测量正弦信号、方波信号和尖脉信号地频率,而且还能对其他多种物理量地变化频率进行测量,诸如机械振动次数,物体转动速度,明暗变化地闪光次数,单位时间里经过传送带地产品数量等等,这些物理量地变化情况可以由有关传感器先转变成周期变化地电信号,然后用数字频率计测量单位时间内变化次数,再用数码显示出来.因此它是一种测量范围较广地通用型数字仪器.设计要求：1.被测信号地频率范围100HZ～100KH；2.输入信号为正弦信号或方波信号；3.四位数码管显示所测频率,并用发光二极管表示单位；4.具有超量程报警功能；第一章系统概述1.1基本原理数字频率计地主要功能是测量周期信号地频率.频率是单位时间（ 1S ）内信号发生周期变化地次数.如果我们能在给定地 1S 时间内对信号波形计数,并将计数结果显示出来,就能读取被测信号地频率.数字频率计首先必须获得相对稳定与准确地时间,同时将被测信号转换成幅度与波形均能被数字电路识别地脉冲信号,然后通过计数器计算这一段时间间隔内地脉冲个数,将其换算后显示出来.这就是数字频率计地基本原理.1.2系统框图系统框图：图1数字频率计框图1.3系统各部分地功能设计1.3.1波形整形电路0°图21.3.2 分频器U2A4518BD_5V1A 31B 41C 51D6EN12MR17CP11图3（a ）图3（b ）分频器地作用是为了获得 1S 地标准时间.电路中首先用两片如图3（a ）所示地分频器对经过整形后得到地 100Hz 信号进行 100 分频得到如图4（ a ）所示周期为 1S 地脉冲信号.然后再用D 触发器如图3（b ）进行二分频得到如图4（ b ）所示占空比为 50 ％脉冲宽度为 1S 地方波信号,由此获得测量频率地基准时间.利用此信号去打开与关闭控制门,可以获得在 1S 时间内通过控制门地被测脉冲地数目.图4示波器输出波形1.3.3 信号放大、波形整形电路为了能测量不同电平值与波形地周期信号地频率,必须对被测信号进行放大与整形处理,使之成为能被计数器有效识别地脉冲信号.信号放大与波形整形电路地作用即在于此.信号放大可以采用一般地运算放大电路（如图5所示）,波形整形采用555构成地施密特触发器（如图6所示）U13288RT12543图5 运算放大器 图6 由555构成地斯密特触发器图7 信号放大与波形整形电路原理图1.3.4 控制门控制门用于控制输入脉冲是否送计数器计数.它地一个输入端接标准秒信号,一个输入端接被测脉冲.控制门可以用与门或或门来实现.当采用与门时,秒信号为正时进行计数,当采用或门时,秒信号为负时进行计数. 我们地设计采用地是或门,秒信号为低电平时进行计数.如图8所示U8A 74LS32D图8 或门作为控制门1.3.5 计数器计数器地作用是对输入脉冲计数.根据设计要求,最高测量频率为 100kHz ,应采用6位十进制计数器.可以选用由74161（74161是同步16位二进制加计数器,它有异步清零,同步预置数等功能.）改装而成地10进制计数器.U674161NQA 14QB 13QC 12QD 11RCO15A 3B 4C 5D 6ENP 7ENT 10~LOAD 9~CLR 1CLK2图9 计数器74161 图10 由74161连成地十进制计数器1.3.6 超量程报警器如图11所示,报警器由一个与门控制一个D 触发器和一个信号指示灯x1实现.由于设计要求最大频率为100.0KHZ,当计数器计数输出地结果小于100.0KHZ 时,与门7409N 输出一直为低电平,报警信号灯一直处于熄灭状态；当输出结果大于100.0KHZ 时,在计数地过程中与门7409N 输出将变为高低电平交替出现,信号灯一闪一亮.图11 超量程报警器1.3.7 寄存器在确定地时间（ 1S ）内计数器地计数结果（被测信号频率）必须经寄存后才能获得稳定地显示值.寄存器地作用是通过触发脉冲控制,将测得地数据寄存起来,送显示译码器.寄存器为使数据稳定,最好采用边沿触发方式地器件.U1474175N1D 4CLK91Q 2~CLR 12D 53D 124D 13~1Q 3~2Q 63Q 10~3Q 112Q 74Q 15~4Q14图12如图12所示,在设计中我们采用了74LS175,74LS175是用四个D 触发器组成地四位寄存器,用以存储4位二进制数.在CP 上升沿到达时1D ～4D 端状态被同时到各个触发器中,形成1Qn+1～4Qn+1状态.RD 为异步清零控制端.当RD=0时,不需要和CP 同步,就可完成寄存器1Q ～4Q 清零工作. 1.3.8 显示译码器与数码管显示译码器地作用是把用 BCD 码表示地10进制数转换成能驱动数码管正常显示地段信号,以获得数字显示.选用显示译码器时其输出方式必须与数码管匹配.本设计中采用地是7447七段数码显示译码器以及相应地七段数码管.显示译码器7447 如图13（a ）所示,七段译码管如图13（b ）所示,电路连接图如图14所示.(a)(b)U257447NA 7B 1C 2D6OA 13OD10OE 9OF 15OC 11OB 12OG14~LT 3~RBI 5~BI/RBO4图137447N图14第二章 单元电路地设计与分析在本次设计中,我地主要任务就是实现占空比为50%地方波信号,我实现它所用地电路原理图如图：0°图2-1本模块中所用芯片有：555构成地斯密特触发器、4518BD,D —FF. 其功能分别是：图2-1-2555构成地斯密特触发器:连接图如图2-1-2.为了消除高频干扰,提高比较其参考电压地稳定性,通常将C ON 管脚通过0.01uf 地电容接地.施密特触发器地构成施密特触发器也有两个稳定状态,但与一般触发器不同地是,施密特触发器采用电位触发方式,其状态由输入信号电位维持；对于负向递减和正向递增两种不R7同化方向地输入信号,施密特触发器有不同地阀值电压.门电路有一个阈值电压,当输入电压从低电平上升到阈值电压或从高电平下降到阈值电压时电路地状态将发生变化.施密特触发器是一种特殊地门电路,与普通地门电路不同,施密特触发器有两个阈值电压,分别称为正向阈值电压和负向阈值电压.在输入信号从低电平上升到高电平地过程中使电路状态发生变化地输入电压称为正向阈值电压,在输入信号从高电平下降到低电平密特触发器有两个阈值电压,分别称为正向阈值电压和负向阈值电压.在输入信号从低电平上升到高电平地过程中使电路状态发生变化地输入电压称为正向阈值电压,在输入信号从高电平下降到低电平地过程中使电路状态发生变化地输入电压称为负向阈值电压.正向阈值电压与负向阈值电压之差称为回差电压.它是一种阈值开关电路,具有突变输入——输出特性地门电路.这种电路被设计成阻止输入电压出现微小变化（低于某一阈值）而引起地输出电压地改变.斯密特波形图利用施密特触发器状态转换过程中地正反馈作用,可以把边沿变化缓慢地周期性信号变换为边沿很陡地矩形脉冲信号.输入地信号只要幅度大于vt+,即可在施密特触发器地输出端得到同等频率地矩形脉冲信号.555定时器555定时器是一种集成电路[如图2-1-3所示],因集成电路内部含有三个5千欧电阻而得名利用555定时器可以构成施密特触发器、单稳态触发器和多谐振荡器.本次设计我采用555定时器构成施密特触发器,因为它只需将2号脚和六号脚连在一起作信号地输入端,即可方便地构成施密特触发器.图2-1-3 CB555地电路结构只要将555定时器地2号脚和6号脚接在一起,就可以构成施密特触发器.可以简记为“二六一搭”.如图2-1-4图2-1-4 施密特触发器连接图4518BD功能：十进制同步加/减计数器4518.如图2-1-5图2-1-54518BD 为双BCD 加计数器,该器件由两个相同地同步4 级计数器组成.计数器级为D 型触发器.具有内部可交换CP 和EN 线,用于在时钟上升沿或下降加计数.在单个单元运算中,EN 输入保持高电平,且在CP 上升沿进位.CR 线为高电平时,计数器清零.计数器在脉动模式可级联,通过将Q3 连接至下一计数器地EN 输入端可实现级联.同时后者地CP 输入保持低电平.将两个4518BD 串联起来,可以实现对经过555触发器地输入信号地100分频.连接图如图2-1-2所示,CP1接输入信号,CP2接D 触发器地CLK 输入端.D —FF 功能：电路图如图2-1-6所示.图 2-1-6为D 触发器.其功能是实现二分频.从而输出占空比为50%地标准秒信号,然后完成计数功能CLK端接上步中地分频器地输出端,Q接控制门U8A(74LS332D)其中一个输入端.各部分地实现结果如下图所示电源波形经555构成地斯密特触发器变形后地波形.555构成地斯密特触发器输出地信号经过二分频得到地标准秒信号.第三章 电路地检测方法与步骤(1) 电源测试用示波器检测产生基准时间地全波整流电路输出波形. 检验电路图如3-1-1所示,如果示波器地输出波形如图3-1-2所示.由波形图可以证明将电源信号变为标准秒信号可以正确实现.0°图3-1-1图3-1-2(2) 输入检测信号从被测信号输入端输入幅值在 1V 左右频率为 1.2KHz 左右地正弦信号检验电路如图3-2-1所示.由示波器地输出波形所示可证明已经将被测信号变为方波信号.图3-2-1图3-2-2(3) 控制门检测检测控制门 U8A(74LS32D) 输出信号波形,正常时,每间隔 1S 时间,可以在荧屏上观测到被测信号地矩形波.如观测不到波形,则应检测控制门地两个输入端地信号是否正常 , 并通过进一步地检测找到故障电路,消除故障.如电路正常,或消除故障后频率计仍不能正常工作,则检测计数器电路.(4) 计数器电路地检测依次检测6 个计数器 74161 时钟端地输入波形,正常时,相邻计数器时钟端地波形频率依次相差 10 倍.如频率关系不一致或波形不正常,则应对计数器和反馈门地各引脚电平与波形进行检测.正常情况各电平值或波形应与电路中给出地状态一致.通过检测与分析找出原因,消除故障.如电路正常,或消除故障后频率计仍不能正常工作,则检测寄存器电路.(5)寄存电路地检测依次检测 74175寄存器各引脚地电平与波形.正常情况各电平值应与电路中给出地状态一致.(6) 显示译码电路与数码管显示电路地检测检测显示译码器7447各控制端与电源端引脚地电平,同时检测数码管各段对应引脚地电平及公共端地电平.通过检测与分析连接好电路.第四章总结在数字频率计地设计当中,基本完成了设计任务书中地基本要求.本课题用Mulitism软件设计,数字频率计是数字电路中地一个典型应用,实际地硬件设计用到地器件较多,联机比较复杂,而且会产生比较大地延时,造成测量误差、可靠性差.而且还存在着许多不足之处.为了能测量不同电平值与波形地周期信号地频率,必须对被测信号进行放大与整形处理,数字频率计是直接用十进制数字来显示被测信号频率地一种测量装置.它可以测量正弦波、方波信号地频率.通过本设计使我们对数字频率计有更深一步地了解.附录一．电路图：二．元件表：参考文献：[1]林涛.数字电子技术基础清华大学出版社 2006年第1版[2]刘南平.数字频率计设计方案现代电子设计与制作技术[M]. 2004年第2版[3]毕满清.电子技术实验与课程设计［M］.北京：机械工业出版社,2005[4]张洪润.电子线路与电子技术[M]．清华大学出版社．2005年[5]郝波.数字电路[M]．电子工业出版社．2003年[6] 徐成,刘彦, 李仁发, 等. 一种全同步数字频率测量方法地研究[J]. 电子技术应用[7] 魏西峰.全同步数字频率测量方法地研究[J]. 现代电子技术, 2005,[8] 谢自.电子线路设计•实验•测试[M]．华中科技大学出版社．2000年[9] 任中民.数字电子技术[M]．清华大学出版社．2005年。
简单的数字频率计
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简单数字频率计（续） 6、用11.0592MHz无源晶振和非门、阻容元件等组成一个波形 发生器，用示波器观察信号的波形并它们画下来。
7、用所提供的元器件设计一个60分频的计数器。 8、用CD4060和晶振或阻容元件等设计一定频率的振荡器电路。
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简单数字频率计（续） 五、实验中的注意事项
1、集成电路芯片的管脚要弄清，电源和地不要接错。
2、有源晶振电源和地以及输出端不要接错。 3、74LS90计数器的清零和置9端接线时要注意，若两个清零 端和两个置9端都接有效电平时芯片工作正常就按照此方法 连接，若工作不正常，此时可以将两个清零端和两个置9端 只接其中一个端，另外一端可悬空，这样可以解决74LS90 计数器工作不正常的问题。 4、CD4060分频器输出信号有反向和正向的特点。
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简单数字频率计（续） 5)译码电路：将BCD码编译成七段码。 6)显示电路：将七段码接到共阴极或共阳极数码管和限流电阻上， 这样就可以把相应的通过闸门电路的脉冲数显示出来。
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简单数字频率计（续）
2、数字频率计的应用 通过启动测试开关，把被测试信号的频率显示在显 示设备上。
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简单数字频率计（续） 二、实验原理及其应用 1、数字频率计组成框图
被测信号 发生器
闸门 电路
十进制 计数器
译码 电路
显示 电路
时钟基准 信号发生
单脉冲 发生器
门控信号
器及分频
(门控 电路)
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简单数字频率计（续） 1)闸门电路：它由与非门组成，把被测试信号加到一个输入端， 门控信号加到另一个输入端。门控信号控制闸门电路的开和关。 2)时钟基准信号发生器及分频：可采用非门和阻容元件等组成， 也可采用石英晶体振荡器和分频器等组成。前者产生频率精度、 稳定性差；后者产生频率已知、精度高、稳定性好。 分频：把来自基准信号发生器的信号进行分频，以改变门控信号 的宽度。 3)单脉冲发生器(门控电路)：把来自分频的周期性信号变成单脉冲 即门控信号。 4)十进制计数器：对通过闸门电路的脉冲信号进行计数。
简易数字频率计
电子技术综合设计————简易数字频率计摘要在电子技术中，频率是最基本的参数之一，并且与许多电参量的测量方案，测量结果都有十分密切的关系，因此频率的测量就显得更为重要。
测量频率地方法有多种，其中电子计数器测量频率具有精度高，使用方便，测量迅速，以及便于实现测量过程自动化等优点，是频率测量的重要手段之一。
电子计数器测频率有两种方式：一是直接测频法，即在一定技术时间内测量被测信号的脉冲个数；二是间接测频法，如周期测频法。
直接测频法适用于高频信号的频率测量，间接测频法适用于低频信号的测量。
此报告阐述了基于通用集成电路设计了一个简单的数字频率计的过程。
1 2010-01-19设计任务与要求方案设计与论证单元电路设计与参数设计我所设计的电路单元各部分单元电路原理图计频电路部分计频电路部分电路原理图单元电路总结总原理图及元器件清单总原理说明元器件清单结论与心得一、设计任务与要求设计一个简易数字频率计，该频率计测量频率小于1kHz。
要求如下1.要求测量数据显示3s以上；2 2010-01-192.被测信号为幅值小于10V的脉冲或幅值小于10V的正弦交流电压；3.该系统框图如图1所示。
图1简易数字频率计原理图二、方案设计与论证由于本次设计内容要求将正弦波或三角波转化为方波来进行计频，所以在本次电路中加入了整形电路部分，时基电路部分采用脉冲信号发生器来实现，闸门电路部分与锁存部分电路整合到了计时部分电路中，并将计频电路部分单独列为一框图。
逻辑控制电路由若干与非门及与门来实现。
系统框图如下：图2中，各单元电路的工作原理如下：（1）整形电路：将输入频率为周期的信号（如正弦波、三角波等）进行整形，使之成为矩形脉冲。
（2）时基电路：作用是产生一个标准时间信号（高电平持续时间为1s）。
（3）闸门电路：闸门开通，被测脉冲信号通过闸门，计数器开始计数，直到1s信号结束时闸门关闭，停止计数。
若在闸门时间1s内计数器得的脉冲个数为N，则被测信号频率fx=NHz。
简单数字频率计的设计与制作
简单数字频率计的设计与制作1结构设计与方案选择1.1设计要求（1）要求用直接测量法测量输入信号的频率（2）输入信号的频率为1～9999HZ1.2设计原理及方案数字频率计是直接用十进制的数字来显示被测信号频率的一种测量装置。
它不仅可以测量正弦波、方波、三角波和尖脉冲信号的频率，而且还可以测量它们的周期。
所谓频率就是在单位时间（1s）内周期信号的变化次数。
若在一定时间间隔T内测得周期信号的重复变化次数为N，则其频率为f=N/T（1-1）据此，设计方案框图如图1所示：图1 数字频率计组成框图图中脉冲形成的电路的作用是将被测信号变成脉冲信号，其重复频率等于被。
时间基准信号发生器提供标准的时间脉冲信号，若其周期为测信号的频率fＸ1s，则们控电路的输出信号持续时间亦准确的等于1s。
闸门电路由标准秒信号进行控制当秒信号来到时，闸门开通，被测脉冲信号通过闸门送到计数器译码显示电路。
秒信号结束时闸门关闭，技计数器得的脉冲数N是在1秒时间内的累计= N Hz。
数，所以被测频率fＸ被测信号f经整形电路变成计数器所要求的脉冲信号○1，其频率与被测信Ｘ号的频率相同。
时基电路提供标准时间基准信号○2，其高电平持续时间t1=1 秒，当l秒信号来到时，闸门开通，被测脉冲信号通过闸门，计数器开始计数，直到l秒信号结束时闸门关闭，停止计数。
若在闸门时间1s内计数器计得的脉冲个数为N，则被测信号频率f=NHz,如图2（a）所示，即为数字频率计的组成框图。
图2（a）数字频率计的组成框图图2（b）数字频率计的工作时序波形逻辑控制单元的作用有两个：其一，产生清零脉冲④，使计数器每次从零开始计数；其二，产生所存信号⑤，是显示器上的数字稳定不变。
这些信号之间的时序关系如图2（b）所示数字频率计由脉冲形成电路、时基电路、闸门电路、计数锁存和清零电路、译码显示电路组成。
1.3数字频率计的主要技术指标1.3.1 频率准确度:一般用相对误差来表示，本文设计的频率准确度并没有要求。
简易数字频率计设计
简易数字频率计设计简易数字频率计是一种统计计算工具，用于频率统计，使用适当的算法来测量特定序列中给定元素或者元素组合出现的频率，主要用于数据分析和统计工作，帮助使用者深入分析数据，得到较为精准的结果。
本文将详细说明一种简易的数字频率计的设计实现过程和分步流程。
设计步骤第一步：准备设计简易数字频率计所需要的硬件设备设计简易数字频率计需要的硬件设备有：计算机、网络设备、数据存储器、输入输出设备等。
计算机配备相应的硬件设备和软件，网络设备用于连接多台计算机，数据存储器用于存储数据，输入输出设备允许输入和输出各种不同类型的数据。
第二步：制定相应的算法根据具体情况，应制定出相应的算法，用于计算数据序列中给定元素或者元素组合出现的频率，主要包括排序算法，查找算法，求和算法，概率分布算法等。
比如：可以使用冒泡排序或者快速排序对数据序列进行排序，使用二分查找等技术快速查找元素，在运算时可以使用求和、乘法、平方等算法来计算数据，使用贝叶斯理论等方法来求取概率分布。
第三步：实现数据处理根据设计上的算法，使用计算机及其相应的软件和硬件设备，进行数据处理，对相关的数据序列进行相应的操作，实现频率的统计计算，得到精准的统计结果。
第四步：测试并可视化在完成简易数字频率计的设计之后，应当对数据处理过程进行测试，以验证所编写算法的正确性和可靠性。
完成测试之后，可以通过图表和表格的方式可视化频率计算结果，更加直观地显示出数据之间的关系以及频率变化趋势。
以上就是一种简易数字频率计的设计实现过程，它可以为使用者提供准确的统计数据和频率结果，促进数据深入分析等工作，为企业的发展带来重要的帮助。
基于单片机简易数字频率计
基于单片机简易数字频率计基于单片机的简易数字频率计概述：数字频率计是一种用于测量信号频率的仪器，它能够将输入的模拟信号转换为数字信号，并通过单片机进行处理和显示。
本文将介绍基于单片机的简易数字频率计的原理和实现方法。
一、原理介绍数字频率计的原理基于信号的频率与周期的倒数之间的关系。
当输入信号的频率较高时，直接测量周期较为困难，因此常采用测量信号的脉宽来间接推算频率。
本文所介绍的简易数字频率计就是基于这一原理。
二、硬件设计1. 信号输入：将待测信号接入单片机的GPIO口，通过外部电路对信号进行电平转换和滤波处理，确保输入信号稳定且符合单片机的输入电压范围。
2. 定时器：单片机内部的定时器用于测量输入信号的脉宽。
通过配置定时器的计数器和预分频器，可以实现不同精度的测量。
一般情况下，选择合适的计数器和预分频器，使得定时器的溢出周期与待测信号的周期相当，以提高测量的准确性。
3. 显示模块：通过数码管或LCD显示模块，将测量到的脉宽转换为频率值并进行显示。
可以根据需要选择合适的显示方式和显示精度。
三、软件设计1. IO口配置：在单片机的软件中，需要配置GPIO口的输入和输出模式，以及中断触发条件等。
通过配置正确的IO口，可以实现对信号输入和输出的控制。
2. 定时器配置：配置定时器的计数器和预分频器，并设置中断触发条件。
在定时器中断服务函数中，可以对计数器的值进行读取和处理。
3. 测量算法：在定时器中断服务函数中，可以根据测量到的脉宽值计算出信号的频率。
具体的计算方法有多种，例如可以通过测量多个周期的脉宽平均值来提高测量的准确性。
4. 显示控制：将计算得到的频率值转换为合适的显示格式，并通过显示模块进行显示。
可以根据需要选择合适的显示精度和显示方式。
四、实现方法基于以上原理和设计，可以通过以下步骤来实现简易数字频率计：1. 硬件连接：将待测信号接入单片机的GPIO口，并通过外部电路进行电平转换和滤波处理。
2. 软件编程：根据单片机的型号和开发环境，编写相应的软件程序。
简易数字频率计
简易数字频率计张秋伟06电气200624162106摘要：在电子测量技术中，频率是最基本的参数之一，它与许多电参量和非电量的测量都有着十分密切的关系。
例如，许多传感器就是将一些非电量转换成频率来进行测量的，因此频率的测量就显得更为重要。
数字频率计是用数字来显示被测信号频率的仪器，被测信号可以是正弦波、方波或其它周期性变化的信号。
我设计的简易数字频率计以A Tmega16作为本系统的核心芯片，用两片四位的二进制计数器作为八位的分频器，与单片机的定时器一的十六位构成二十四位的计数器，对未知信号进行计数。
一、方案设计：1、微控制器选择：由于本系统对主控系统的信号与数据处理的实时性要求不高，并考虑整个系统的性价比，我们采用ATMEL的ATmega16单片机，该单片机具有丰富的IO 口资源，512字节 EEPROM和16kb flash ROM，并支持方便的jtag方式进行单片机程序仿真调试。
2、显示方案设计：为了便于观看，本设计使用了图形字符液晶12864，该液晶显示具有显示屏幕大，字符清晰，可显示汉字及图形，内置国标GB2312码简体中文字库，可与CPU直接接口，提供两种界面来连接微处理器：8位并行和串行两种连接方式。
本系统采用8位并行通信。
电路图如下图：3、分频电路设计：由于A Tmega16的定时器T/C1具有十六位，计数最大为65536，即最大测量频率只有65.535KHz，为了提高测量频率，本设计采用两片74LS93作为八位的二进制计数器，与定时器T/C1的16位，构成24位计数器，T1不溢出的时候，最大测量频率可以测16.777216M，,溢出则累计中断次数然后进行累加即可。
具体电路如下图所示：4、放大与整形电路设计：放大整形电路由晶体管NPN9011与CD4016BE等组成放大器将输入频率为f的周期信号如正弦波、三角波等进行放大。
其中CD4016BE就是施密特触发器，它对放大器的输出信号进行整形，使之成为矩形脉冲。
简易数字频率计
简易数字频率计引言数字频率计是一种用来测量信号频率的仪器。
在电子工程、通信工程和音频工程等领域中都有广泛的应用。
本文将介绍一个简易的数字频率计，它基于微控制器和计数器电路，能够精准地测量输入信号的频率。
设计原理该简易数字频率计的设计原理主要包括三个部分：输入电路、计数器电路和显示电路。
输入电路输入电路用于接收待测量的信号，并将其转换为微控制器可以处理的数字信号。
一般使用一个信号放大器将输入信号放大，并通过一个阻抗匹配电路将信号阻抗与测量电路相匹配。
计数器电路计数器电路是本频率计的核心部分。
它通过计数器器件来测量输入信号的周期时间，并计算出频率值。
常见的计数器器件有74HCxx系列、CD40xx系列等。
在该设计中，我们选择了74HC160 4位可编程同步二进制计数器。
显示电路显示电路用于将测量得到的频率值以可读性良好的方式展示出来。
一般使用数码管进行数字显示。
本设计中使用了共阴极的4位7段数码管，通过串口通信将测量到的频率值发送给数码管进行显示。
硬件设计硬件设计主要包括信号放大电路、计数器电路和显示电路。
信号放大电路设计信号放大电路使用了一个运放进行信号放大，具体的放大倍数可以根据实际需求进行调整。
为了防止输入信号的干扰，还可以添加一个低通滤波器来滤除高频噪声。
计数器电路设计74HC160计数器电路的设计如下： - 连接74HC160的CLK 引脚到信号输入引脚，即可通过输入信号的上升沿触发计数器的计数。
- 使用74HC160的O0～O3输出引脚接到后续的显码驱动电路。
显示电路设计数码管的控制可以使用74HC595移位寄存器进行。
通过接口电路和微控制器进行通信，将测量到的频率值发送给74HC595，然后74HC595控制数码管进行数字显示。
软件设计软件设计主要包括信号处理和数据显示。
信号处理软件部分主要是通过计数器来测量输入信号的周期时间并计算出频率值。
通过编写的程序，将计数器的数值传输给微控制器，并进行运算得到频率值。
简易数字频率计
频率计算：通过测量信号的周期或 频率，计算出数字频率值
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信号处理：通过数字滤波器对采集 到的信号进行滤波，以消除噪声和 干扰
数据输出：将计算出的频率值通过 串口或其他方式输出到计算机或其 他设备
计数器和计时器的编程实现
使用计时器对计数器进行计 时，计算信号的周期
将计数器和计时器的结果通 过软件进行显示和控制
能源监测：简易数字频率计可实现对新能源发电设备的实时监测，提高能源利用效率。 环保监测：简易数字频率计可用于监测环保设备的运行状态，确保污染物排放达标。 智能电网：简易数字频率计可应用于智能电网中，实现电网的智能化管理和优化。 节能减排：简易数字频率计可帮助企业实现节能减排，降低生产成本。
简易数字频率计的技术挑战和发展方向
分析仪等。
科学实验领域： 用于各种与频率 相关的实验，如 电磁波的发射与 接收、无线电通
信等。
工业生产领域： 用于生产过程中 的各种频率测量 和控制，如电机 转速的测量和控 制、生产线上各 种设备的状态监
测等。
简易数字频率计在生物医学工程领域的应用
监测生理信号：简易数字频率计可 以用于监测人体的心电图、脑电图 等生理信号，辅助医生进行疾病诊 断和治疗。
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频谱分析：对信号进行频谱分析， 了解信号的成分和特性
音频处理：用于音频信号的频率测 量和处理，如音频压缩、降噪等
简易数字频率计在通信和电子测量领域的应用
通信领域：用于 信号频率的测量， 如调频信号、调
相信号等。
电子测量领域： 用于测量电子设 备的频率特性， 如示波器、频谱
界面优化：根据实际需求对显示和控制界面进行优化，提高用户体验和操作便捷性
简单数字频率计1
《电工与电子技术基础》课程设计报告题目简易数字频率学院（部汽车学院专业汽车运用工程班级22021002学生姓名苏奋学号22021002186 月5 日至 6 月12 日共1 周指导教师（签字）一、课题名称与技术要求<1>名称：简单数字频率计摘要数字频率计是一种用十进制数字显示被测信号频率的数字测量仪器。
它的基本功能是测量正弦信号、方波信号、三角波信号以及其他各种单位时间内变化的物理量。
本设计中使用的是直接测频法，即用计数器在计算1s内输入信号周期的个数；并使用了模拟软件Multisim进行仿真。
应用石英晶体振荡器构成稳定的多谐振荡器，并用74LS160和74LS161进行分频得到时基信号。
时基信号作为闸门信号来控制计数器74LS160工作，进行计数，通过译码显示电路在数码显示管上显示最终结果。
并且，时基信号还要通过555构成的单稳态触发器产生锁存信号和清零信号，锁存信号使输出稳定，清零信号清空计数器，为下次计数做准备。
当输入频率超过量程时，电路会自动报警。
关键字：直接测频法时基信号放大整形震荡分频计数锁存清零<2>主要技术指标和要求：1.被测信号的频率范围为100HZ～100KHZ2.输入信号为正弦信号或方波信号3.四位数码管显示所测频率，并用发光二极管表示单位4.具有超量程报警功能扩展1.被测信号的频率范围扩展到1HZ～999.9KHZ2.测量频率分为3档1HZ～9999HZ，10HZ～99.99KHZ，100HZ～999.9KHZ3.输入信号可为正弦信号、三角波信号和方波信号4.可测被测信号的周期第一章系统综述1.1总体思路对比与选择：一、总体思路：将输入信号进行放大整形之后，利用闸门信号（时基信号）对被测信号进行脉冲计数，然后通过译码显示电路进行读数。
二、实现方式：●直接计数式测频：将经过整形放大的待测信号，送入闸门信号中，在一个闸门信号周期错误！未找到引用源。
对待测信号进行计数，所得的计数值错误！未找到引用源。
简易数字频率计
题目：简易数字频率计
一、任务
设计并制作一台数字显示的简易频率计。
二、要求
1．基本要求
①测量范围信号：方波、正弦波
幅度：0.5~5V
频率：1Hz~1MHz
②测量误差≤0.1%
脉冲宽度测量
①测量范围信号：脉冲波
幅度：0.5~5V
脉冲宽度≥100us
②测量误差≥1%？
（1）显示器。
十进制数字显示，显示刷新时间1~10s连续可调，对上述两种测量功能分别用不同颜色的发光二极管指示。
（2）具有自动校验功能？，时标信号频率为1MHz。
2．发挥部分
（1）扩展频率测量范围为0.1Hz~10MHz（信号幅度为0.5~5V），测试误差降低为0.01%（最大闸门时间≤10s）。
（2）测量并显示周期脉冲信号（幅度0.5~5V、频率1Hz~1kHz）的占空比，占空比变化范围为10%~90%，测试误差≤1%。
（3）在1Hz~1MHz范围内及测试误差<=0.1%的条件下，进行小信号的频率测量。
三、评分意见
四、说明：1、不能采用频率计专用模块。
2、提交设计与总结，报告递交到
hqueeeyq@。
实验五 简单数字频率计仿真精品PPT课件
闸门
门控
B 放大 整形
S2
1000Tx
1Tx
10Tx 100Tx
÷10
÷10
计数锁存译码 显示系统
÷10
四、实验参考电路
（1）控制时序产生电路
图4.8.5 是由秒脉冲发生器（可由晶体振荡器和 多级分频器组成）和可重触发单稳态74LS123 组成
的控制时序产生电路。秒脉冲发生器产生脉冲宽度 为的定时脉冲，74LS123单稳态电路产生锁存和清 零脉冲。（仿真软件Multisim 8的元件库中，没有 74LS123单稳态电路，可用555定时器组成单稳态 电路）。 5V
路，并测试结果。
结束语
当你尽了自己的最大努力时，失败也是伟大的， 所以不要放弃，坚持就是正确的。
When You Do Your Best, Failure Is Great, So Don'T Give Up, Stick To The End
感谢聆听
不足之处请大家批评指导
Please Criticize And Guide The Shortcomings
5. 电子计数器测量周期
当被测信号频率比较低时，用测量周期的方法来 测量频率比直接测量频率有更高的准确度和分辨率， 且便于测量过程自动化。该测量方法在许多科学技 术领域中都得到普遍使用。图4.8.4是用电子计数器 测量信号周期的原理方框图。
晶振
Tx
时基 分频
1µs
S1 Tc
10µs 1ms 100µs Tx1
演讲人：XXXXXX 时 间：XX年XX月XX日
S2
10s
1s 100ms
10ms
÷10
÷10
÷10
÷10
简易数字频率计
数器 这 样计数 器得 到 的值 就是 被测 信号的 周期值 然 后 求其倒数 ， 扫描 显示 方式 。其 中 ＭＲ 引脚接 受清 零信号 （只清计 数器部 分），
就得 到所测 频率 值。
高 电平 有效 ，ＬＥ端为 锁 定允许 ，当该端 为低 电平 时 ， ３组计数 器
本文讲 述了使 用测 频法 设计 频 率计 的原 理 以及各个 组成 部 分 的 内容分别 进入 ３组锁 存器 ，当该 端 为高 电平 时 ，锁 存器锁 定 ，
３２７６８ＨＺ的晶 振 ，经过 １４位 ＣＤ４０６０分 频成 ２ＨＺ的 信号输 出后 ， 设 计需 要理 论 与实践 的 结合，让 我学 会了快速 查 找 有用资料 的 方
再 通过 ７４ＨＣ１６０和 ７４ＨＣ１６１组合分 频 ，分 别得 到所 要求的 Ｏ．５ＨＺ 法 ，也锻炼 了我 的动手 能力 ，这 对于工科 学生是 很 有帮助的 。
的结 构与 作用。
计数 器的值 不能 进入 。
２电路 基本 原理 脉 冲 信号 的频 率就 是在 单位 时间 内所产 生的 脉冲 个 数 ，其表
５．５译 码 显 示 电路 译码显 示 电路 可 由 ＢＣＤ ｔ段 译码 ／驱 动器 ＣＤ４５４３来实 现 ，
达 式 为 ｆ＝Ｎ／Ｔ。
只要输 入 ＢＣＤ码 就可于 多种 不同的数 码 管显示 ０至 ９，如接 共 阳
关 键 词 ：频 率 计 分 频 计 数 器
１绪 论
器来实现 ，，被测 信号 ３号脚 输入 ，１号脚 输出 ，整 形成 方波 信号。
数 字频 率计是 一种专 门 对被 测信号 进行 频率计 数的 电子测 量 再 经过 稳压 管 １Ｎ４７３１Ａ 稳压 成幅 度 为 ５Ｖ的 信号。
简易数字频率计
摘 要本数字频率计的功能是测量正弦波、方波的频率和周期以及脉冲的宽度和占空比，不同测量功能用不同颜色的发光二级管指示。
待测信号正弦波、方波的频率为0.1Hz~20MkHz 、幅度为0.1V~10V ，脉冲波宽度大于100μs 、幅度为0.1V~10V 、占空比为5%～95%。
本方案主要以STC89C52单片机为核心，主要分为电源模块、放大整形模块、分频模块、单片机模块和显示模块。
待测信号先进入信号放大电路进行放大，再被送到波形整形电路整形为标准方波。
低于1Hz 的信号利用单片机的定时器测其周期，等于或高于1Hz 的信号利用单片机的计数器和定时器的功能对待测信号进行计数。
定时时间为1s ，单片机产生的时标信号频率为1MHz 。
脉冲的宽度也利用单片机定时器测量。
编写相应的程序可以使单片机自动切换量程，并把测出的频率数据送到LCD1602显示。
关键词：频率计 单片机 自动切换量程1、方案选择1.1、方案比较方案一：本方案主要以单片机为核心，利用单片机的计数、定时功能来实现频率的计数，并且利用单片机的动态扫描法把测出的数据送到1602显示电路显示。
其原理框图如图1所示。
图1 方案一原理框图方案二：本方案主要以数字器件为核心，主要分为时基电路、逻辑控制电路、放大整形电路、闸门电路、计数电路、锁存电路、译码显示电路七大部分。
其原理框图如图2所示。
信号放大电路信号整形 电路单片机STC89 C521602 显示 电路图2 方案二原理框图1.2、方案论证方案一：本方案主要以单片机为核心，待测信号先进入信号放大电路进行放大，再被送到波形整形电路整形，把待测信号整形为标准方波。
利用单片机的计数器和定时器的功能对被测信号进行计数。
编写相应的程序可以使单片机自动调节测量的量程，并把测出的频率数据送到显示电路显示。
方案二：本方案使用大量的数字器件，待测信号经放大整形电路变成计数器所要求的脉冲信号，其频率与待测信号的频率相同。
简易数字频率计
• 计数译码驱动显示电路如下：
附录一：总电路
附录二：被测频率为100Hz时
附录3被测频率为245Hz时
• Mltisim12.0下的闸门电路设计
3 计数译码驱动电路的设计仿真
• 计数译码驱动电路原理 • 计数器的作用是对输入脉冲计数，根据设计要 求，最高测量频率为9999Hz ，应采用 4 位十 进制计数器，选用十进制计数器74HC160,显示 译码器的作用是把用 BCD 码表示的 10 进制数 转换成能驱动数码管正常显示的段信号，以获 得数字显示。显示译码器的输出方式必须与数 码管匹配。并由十进制计数器（七段译码器） 和LED数码管组成的4位十进制计数显示器来显 示数字。
• 74HC160简介 • 集成十进制加法计数器74HC160中， /LD为同步置数控 制端，低电平有效，/CR为异步清0控制端，低电平有效， CTP和CTT为计数控制端，D0,D1,D2,D3为并行数据输入 端，Q3,Q2,Q1,Q0是计数输出，Q3为最高位。CO为进位 输出端，产生进位输出信号。CP为计数脉冲输入端，上 升沿有效。 • CD4511简介 • CD4511是一个用于驱动共阴极 LED （数码管）显示器 的 BCD 码—七段码译码器，特点：具有BCD转换、消隐 和锁存控制、七段译码及驱动功能的CMOS电路能提供 较大的拉电流。可直接驱动LED显示器。
• 系统整体设计
• 1算法设计 • 2 整体方框图 • 3 电路简述
• 单元电路设计与仿真
• 2.1脉冲产生电路的设计与仿真 • 闸门电路设计仿真 • 计数译码驱动电路的设计仿真
一 系统整体设计
1，电路简述
所谓频率，就是周期性信号在单位时间(1s) 内变化的次数．若在一定时间间隔T内测得这个周 期性信号的重复变化次数为N，则其频率可表示为fx=N/T 。因此，可以将信号放大整形后由 计数器累计单位时间内的信号个数，然后经译码、显示输出测量结果，这是所谓的测频法。 可见数字频率计主要由闸门电路、计数器电路、锁存器、时基电路、逻辑控制译码显示电路 几部分组成。数字频率计的主要功能是测量周期信号的频率。频率是单位时（1S ）内信号发 生周期变化的次数。如果我们能在给定的 1S 时间内对信号波形计数，数值保持及自动清零， 并将计数结果在显示器上显示出来，就能读取被测信号的频率。数字频率计先 必须获得相对稳定与准确的时间，同时将被测信号转换成幅度与波形均能被数字电路识别的 脉冲信号，然后通过计数器计算这一段时间间隔内的脉冲个数，将其换算后显示出来。这就 是数字频率计的基本原理。被测信号Vx经放大整形电路变成计数器所要求的脉冲信号Ⅰ其频 率与被测信号的频率fx相同。时基电路提供标准时间基准信号Ⅱ，具有固定宽度T的方波时基 信号II作为闸门的一个输入端，控制闸门的开放时间，被测信号I从闸门另一端输入，被测信 号频率为fx,闸门宽度T，若在闸门时间内计数器计得的脉冲个数为N，则被测信频 率fx=N/THz。可见，闸门时间T决定量程,通过闸门时基选择开关选择,选择T大一些,测量准确 度就高一些,T小一些,则测量准确度就低.根据被测频率选择闸门时间来控制量程。在整个电路 中,时基电路是关键,闸门信号脉冲宽度是否精确直接决定了测量结果是否精确。
简易数字频率计
一、设计目的(1)掌握电子电路的一般设计方法和设计流程；(2)学习使用PROTEL软件绘制电路原理图及印刷板图；(3)掌握应用Protues等软件对所设计的电路进行仿真，通过仿真结果验证设计的正确性。
二、设计要求设计一个简易数字频率计，具体要求如下：1.频率计测量范伟0-9999HZ；2最大读书时9999Hz，闸门信号的采样时间为1S；3.采用4位数码管显示;4.输入信号最大幅值可以扩展；5.利用PROTEL软件绘制电路原理图及印刷板图, 并用EWB软件仿真.三、设计原理1.数字频率计测频的基本原理所谓频率，就是周期性信号在单位时间(1s)内变化的次数。
若在一定时间间隔T秒内测得这个周期性信号的重复变化次数为N，则其频率可表示为：f=N/T如下图（图1）所示，为简易数字频率计的组成框图。
被测信号X经放大整形电路变成计数器所要求的脉冲信号I，其频率与被测信号的频率f x 相同。
时基电路提供标准时间基准信号II，其高电平持续时间t1=1 秒，在一秒信号之内，时基信号为高电平，闸门开通，被测脉冲信号通过闸门，计数器计数，直当到一秒信号结束时，信号变成低电平，闸门关闭，计数器停止计数。
若在闸门开启时间一秒内计数器计得的脉冲个数为N，则被测信号频率f x =N（Hz）。
逻辑控制电路的作用有两个：一是当时间脉冲一秒结束时产生锁存脉冲IV，使显示器上的数字稳定；二是一秒结束下降沿到来时产生清“0”脉冲V，使计数器每次测量时从零开始计数而不进行累加，从而达到题目的要求。
图1：数字频率计各信号之间的关系及原理图2.数字频率计的主要技术指标1.频率测量范围：在输入电压符合要求规定值时，能够正常进行测量的频率区间被称为测量频率范围。
频率测量范围主要由放大整形电路的频率响应决定的。
2.数字显示位数：频率计的数字显示位数决定了频率计的分辨率，位数越多，分辨率越高3.测量时间：频率计完成一次测量所需要的时间，包括准备计数，锁存和复位时间。
简易数字频率计
简易数字频率计-------数字系统设计文档目录一．目的和要求 (2)二．系统功能介绍 (2)三．系统模块设计 (3)四．设计流程 (4)五．设计总结 (18)一．实验目的和要求我在本课程中选做的项目是用Verilog实现简易数字频率计，该频率计的频率测量范围10Hz~1MHz，且有自动转换量程的功能，量程分为10KHz (1s) 、100KHz (0.1s) 、1MHz (10ms)三档。
转换规则如下：当读数大于9999时，频率计处于超量程状态，下一次测量时，量程自动增大一档；当读数小于0999时，频率计处于欠量程状态，下一次测量时，量程自动减小一档，最终在数码管上显示四位的数字，还要用相关的指示灯显示测量的量程。
二．系统功能介绍当有一定频率的脉冲输入系统时，系统会根据输入的脉冲信号的频率选择合适的量程把最后的测量结果从数码管上显示出来，并用相应的指示灯显示相应的量程。
当输入系统的脉冲频率变化时，数码管上会显示变化后的相应的数值，指示灯显示的相应量程也会跟随变化。
系统还有清零端输入口，当从此端口输入为高电平时，就清除数码管的显示，从新开始计数。
还有使能端输入口，只有使能端为高电平时，系统才能对输入频率进行计数显示。
系统流程图如下：三．系统模块设计设计流程1. 分频模块作用：对已知的2MHZ脉冲输入进行分频，使得分频后脉冲的周期分别为2s、0.2s、20ms。
这样把脉冲输出给计数器使它能在1s、0.1s、10ms的高电平时候对未知的输入模块进行计数。
它有2MHZ的信号输入端，还有三个输入的控制端来决定该对已知的脉冲多少分频，当crl0为高电平时对clk0进行2000000分频，使输出频率的周期为2s；当crl1为高电平时对clk0进行200000分频，使输出频率的周期为0.2s；当crl2为高电平时对clk0进行20000分频，使输出频率的周期为20ms；还有一个分频后的脉冲信号的输出端clk1。
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单脉冲 发生器
门控信号
器及分频
(门控 电路)
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简单数字频率计（续） 1、闸门电路：它由与非门组成，把被测试信号加到一个输入端， 门控信号加到另一个输入端。门控信号控制闸门电路的开和关。 2、时钟基准信号发生器及分频：可采用非门和阻容元件等组成， 也可采用石英晶体振荡器和分频器等组成。前者产生频率精度、 稳定性差；后者产生频率已知、精度高、稳定性好。 分频：把来自基准信号发生器的信号进行分频，以改变门控信号 的宽度。 3、单脉冲发生器(门控电路)：把来自分频的周期性信号变成单脉 冲即门控信号。 4、十进制计数器：对通过闸门电路的脉冲信号进行计数。
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简单数字频率计（续） 二、实验原理及其应用 1、数字频率计的工作原理 通过启动测试开关，把被测试信号的频率显示在显示设备上。
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简单数字频率计（续） 二、实验原理及其应用 1、数字频率计组成框图
被测信号 发生器
闸门 电路
十进制 计数器
译码 电路
显示 电路
时钟基准 信号发生
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简单数字频率计（续） 5、译码电路：将BCD码编译成七段码。 6、显示电路：将七段码接到共阴极或共阳极数码管和限流电阻上， 这样就可以把相应的通过闸门电路的脉冲数显示出来。
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简单数字频率计（续）
2、数字频率计的应用 通过启动测试开关，把被测试信号的频率显示在显 示设备上。
简单数字频率计（续） 四、实验内容 1、用非门和阻容元件组成一个频率可调的多谐振荡器，频率为 100Hz~1000Hz。 2、用触发器组成单脉冲发生器。 3、用两片74LS90计数器组成2位十进制计数器，并具有清零 功能。 4、用10MHz有源晶振和CD4060分频器组成的分频电路得到 14、13、12、11、10、9、8、7、6、5等分频信号和基本 时钟正、反相信号，把这些分频信号作为数字频率计的被测 信号。 5、把1、2、3、4和由与非门组成的闸门电路组装成一个完整的 数字频率计，并对其进行测试，将所测的结果与分频电路得 到的信号频率作比较。
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简单数字频率计
1. 实验目的 2. 实验原理及其应用 3. 集成电路的使用介绍 4. 实验内容 5. 实验中的注意事项 6. 实验中遇到的常见问题 7. 实验总结要求
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简单数字频率计（续）
一、实验目的 1、了解数字频率计的工作原理。 2、掌握有源晶振和无源晶振以及阻容元件、非门等组成的波形 发生器。 3、学习中规模集成电路计数器和分频器的使用。 4、学习组装简单的数字频率计。
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简单的数字频率计（续） CD4060(14位二进制分频器/振荡器)管脚功能如下： 1：12分频输出；2：13分频输出； 3：14分频输出；4：6分频输出； 5：5分频输出； 6：7分频输出； 7：4分频输出； 8：Vss地； 9：信号正向输出； 10：信号反向输出； 11：信号输入； 12：复位信号输入； 13：9分频输出； 14：8分频输出； 15：10分频输出； 16：VDD电源；
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简单数字频率计（续） 七、实验总结要求 1、CD4060分频器输出的分频信号与数字频率计测试的结果作 比较，并给出结论。 2、通过实验，讨论并给出影响数字频率计精度的原因，提出解 决设计方案。 3、给出几种脉冲信号发生器电路，并比较之。
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简单数字频率计（续） 三、集成电路和晶振以及其他元件使用介绍 1、中规模集成电路计数器——74LS90(二、五混合进制计数 器)。 2、中规模集成电路分频器/振荡器——CD4060(14位二进制 分频)。 3、J-K触发器74LS73。 4、10MHz有源晶振和12MHz无源晶振。 5、与非门(74LS00)和非门(74LS04)。 6、阻容元件若干等。
1、集成电路芯片的管脚要弄清，电源和地不要接错。
2、有源晶振电源和地以及输出端不要接错。 3、74LS90计数器的清零和置9端接线时要注意，若两个清零 端和两个置9端都接有效电平时芯片工作正常就按照此方法 连接，若工作不正常，此时可以将两个清零端和两个置9端 只接其中一个端，另外一端可悬空，这样可以解决74LS90 计数器工作不正常的问题。 4、CD4060分频器输出信号有反向和正向的特点。
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简单数字频率计（续） 6、用10MHz无源晶振和非门、阻容元件等组成一个波形发生 器，用示波器观察信号的波形并它们画下来。
7、用所提供的元器件设计一个60分频的计数器。 8、用CD4060和晶振或阻容元件等设计一定频率的振荡器电路。
北航电工电子中心Βιβλιοθήκη 简单数字频率计（续） 五、实验中的注意事项
简单数字频率计（续） 74LS90内部结构图：
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简单数字频率计（续） 晶振外形图示：
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简单数字频率计（续） 有源晶振管脚功能如下： 1:NC； 2:地； 3:输出； 4:电源；
4
3
1
2
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简单的数字频率计（续） 无源晶振管脚功能如下：2个引脚无区别。
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简单的数字频率计（续） CD4060内部结构图
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简单的数字频率计（续） 4060功能图 4060典型RC振荡电路 4060典型晶体振荡电路
功能图 RC振荡电路
晶体振荡电路
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简单数字频率计（续） 74LS90(二、五混合进制计数器)管脚功能如下：
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简单数字频率计（续）
六、实验中常见问题 1、多谐振荡器输出信号有失真时，可在信号输出端加整形电路 即一个非门，得到一个不失真的方波信号。 2、集成电路芯片和有源晶振的管脚要弄清，电源和地不要接错。 3、示波器观察高频信号时应采用NORMAL扫描和触发电平旋钮等 方式来调节使波形稳定。 4、各个模块都工作正常，但组装后不能得到正确的结果。可以 用示波器检查各部分的输出信号波形是否正常，特别是有门 控信号和被测信号的情况下，闸门的输出是否有一串脉冲波 形输出？