数字逻辑数字频率计的设计课程设计报告

滁州学院

课程设计报告

课程名称： 数字逻辑课程设计

设计题目： 数字频率计的设计

系 别： 网络与通信工程系

专 业： 网络工程（无线传感器网络方向）

组 别： 第七组 起止日期: 2012年5月28日～2012年6 月18日

指导教师: 姚光顺

计算机与信息工程学院二○一二年制

课程设计任务书

目 录

1绪论 ......................................................................................................................................................... 1

1.1设计背景 ....................................................................................................................................... 1 1.2主要工作和方法 ........................................................................................................................... 1 1.3本文结构 ....................................................................................................................................... 1 2相关知识 ................................................................................................................................................. 1 2.1数字频率计概念 ...................................................................................................................... …..1 2.2数字频率计组成 ............................................................................................................................ 1 3系统设计 ................................................................................................................................................. 2 4系统实现 ................................................................................................................................................. 2 4.1计数译码显示电路 ........................................................................................................................ 2 4.2控制电路 ........................................................................................................................................ 3 5系统测试与数据分析 ............................................................................................................................. 5 6课程设计总结与体会 ............................................................................................................................. 8

6.1设计总结 ....................................................................................................................................... 8 6.2设计体会 ....................................................................................................................................... 8 结束语 ........................................................................................................................................................ 9 参考文献 .................................................................................................................................................... 9 附录 .......................................................................................................................................................... 10 致谢 .......................................................................................................................................................... 12

1 绪论

1.1 设计背景

数字频率计是一种基础测量仪器，到目前为止已有 30 多年的发展史。早期，设计师们追求的目标主要是扩展测量范围，再加上提高测量精度、稳定度等，这些也是人们衡量数字频率计的技术水平，决定数字频率计价格高低的主要依据。目前这些基本技术日臻完善，成熟。应用现代技术可以轻松地将数字频率计的测频上限扩展到微频段。

随着科学技术的发展，用户对数字频率计也提出了新的要求。对于低档产品要求使用操作方便，量程（足够）宽，可靠性高，价格低。而对于中高档产品， 则要求有高分辨率，高精度，高稳定度，高测量速率；除通常通用频率计所具有的功能外，还要有数据处理功能，统计分析功能，时域分析功能等等，或者包含电压测量等其他功能。这些要求有的已经实现或者部分实现，但要真正完美的实现这些目标，对于生产厂家来说，还有许多工作要做，而不是表面看来似乎发展到头了。

随着数字集成电路技术的飞速发展，应用计数法原理制成的数字式频率测量仪器具有精度高、测量范围宽、便于实现测量过程自动化等一系列的突出特点。

1.2主要工作和方法

设计一个数字频率计。要求频率测量范围为1Hz-10kHz。数字显示位数为四位静态十进制计数显示被测信号。先确定好数字频率计的组成部分，然后分部分设计，最后组成电路。

1.3本文结构

本文第1部分前言主要说明频率计的用处和广泛性。第2部分简要说明了本次课程设计的要求。第3部分概要设计大致的勾画出本次设计的原理框架图和电路的工作流程图。第4部分简要说明4位二进制计数器74160的原理和搭建计数译码显示电路的原理，同时分析控制电路的功能，形成控制电路图，及搭建显示电路和控制电路的组合原理图。第5部分调试与操作说明，介绍相关的操作和输入不同频率是电路的显示情况。

2相关知识

2.1数字频率计介绍

2.1.1数字频率计概念

数字频率计是一种直接用十进制数字现设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、三角波等信号的频率，而且还可以用它来测量被测信号的周期。经过改装，在电路中增加传感器，还可以做成数字脉搏计、电子称、计价器等。因此，数字频率计在测量物理量方面有广泛的应用。

2.1.2数字频率计组成

数字频率计由振荡器、分频器、放大整形电路、控制电路、计数译码显示电路等部分组成。其中的控制脉冲采用时钟信号源替代，待测信号用函数信号发生器产生。数字频结构原理框图如图3.1

所示。

图3.1 数字频率计结构图

3 系统设计

数字频率计由振荡器、分频器、放大整形电路、控制电路、计数译码显示电路等部分组成。由振荡器的震荡电路产生一标准频率信号，经分频器分频得到控制脉冲。控制脉冲经过控制器中的门电路分别产生选通脉冲、锁存信号和清零信号。待测信号经过限幅、运放的放大、施密特整形之后，输出一个与待测信号同频率的矩形脉冲信号，该信号在检测门经过与选通信号合成，产生计数信号。计数信号并与锁存信号和清零复位信号共同控制计数、锁存和清零三个状态，然后通过数码显示器件显示。此实例主要分析频率计的工作原理，因此对振荡器、分频器、放大整形电 …… 此处隐藏：5786字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……