毕业论文：数字频率计设计㊣精品文档值得下载

辑功能当信号上跳时，将输入的位码送到输出端，由于接收的是个计数器的输出信号，因此输入信号是个位而不是个位。

输出信号中低位不需要译码，最高位又需要译码，所以采用两个信号分开输出。

源代码级原理图图位锁存器模块的级原理图十进制计数器模块具体功能输入信号输入时钟使能信号输入清零信号输入时钟触发信号。

输出信号输出码输出计数器进位信号。

逻辑功能为高电平时计数，位输入时钟变量，为高电平时计数器清零，当计数器计到时，为高电平。

源代码六位十进制计数器级联原理图图位级联十进制计数器模块的级原理图十进制计数器原理图图十进制计数器的级原理图段译码器模块模块具体功能输入信号输入位码。

输出信号输出位码对于的位二进制码。

逻辑功能将位码译成数码管显示的位二进制码。

源代码进位脉冲采集电路。

进位脉冲采集电路的作用是使电路工作稳定，避免当千位计数器计到或时，产生小数点的跳动。

第二个触发器用来控制情，即有进位位脉冲电路不清，而无进位时则清。

当被测频率降低需要转换到低量程时，可用千位是否为来判断。

在此利用千位译码器的灭零输出，当端为零时，输出为零，这时就需要降量程。

因此，取其非作为地址计数器的清脉冲，为了能把高位多余的零熄灭，只需把高位的灭零输入端接地，同时把高位的与低位的相连即可，有此可见，只有当检测到最高位为，并且在该秒内没有进位脉冲时，地址计数器才清复位，即转换到最低量程，然后按升量程的原理自动换挡，直至找到合适的量程。

若将地址译码器的输出取非，变成高电平以驱动显示的小数点，则可显示扩展的频率范围。

特殊器件的介绍本系统中主要使用了如下些功能器件。

下面就这些器件的功能特点主要参数和使用方法作相应说明。

器件介绍器件的功能引脚参数使用方法表的参数表样式标题，图表标题单元模块之间的连接软件设计设计原理及介绍设计原理本数字频率计核心部分由软件进行设计，综合，仿真，下载。

具体步骤如下用设计出各个部分模块，并对各个模块进行仿真测试。

将语言程序综合生成功能模块图，根据要求连接好各个模块，并进行综合和总体仿真。

根据需求选择相应的芯片，对其进行引脚分配，以便于将实现的数字频率计下载到相应的芯片上。

介绍是公司推出的开发工具，提供了完全集成且与电路结构无关的开发包环境，具有数字逻辑设计的全部特性，包括可利用原理图结构框图和完成电路描述，并将其保存为设计实体文件芯片电路平面布局连线编辑增量设计方法，用户可建立并优化系统，然后添加对原始系统的性能影响较小或无影响的后续模块功能强大的逻辑综合工具完备的电路功能仿真与时序逻辑仿真工具定时时序分析与关键路径延时分析可使用逻辑分析工具进行嵌入式的逻辑分析支持软件源文件的添加和创建，并将它们链接起来生成编程文件使用组合编译方式可次完成整体设计流程自动定位编译高效的期间编程与验证工具可读入标准的网表文件网表文件和网表文件能生成第三方软件使用的网表文件和网表文件。

软件设计结构图图数字频率计Ⅱ设计结构图设计流程框图Ⅱ原理图设计主要完成数字频率计核心系统的原理图设计和仿真测试。

图数字频率计Ⅱ设计流程图结构图电路原理图设计完成整个数字频率计及外围电路的原理图设计子模块设计子模块综合，仿真模块连接，形成系统原理图整体综合，仿真，测试配置芯片引脚，下载图数字频率计系统设计流程图画出芯片原理图芯片选择配置子电路图设计连接芯片和子电路检查，完成设计系统调试测频控制信号发生器模块仿真调试调试内容利用Ⅱ软件进行波形仿真，对此模块输入标准输入信号。

重点观察清零信号，锁存信号，计数使能信号的输出波形和对应时序关系是否正确。

图测频控制信号发生器仿真波形有毛刺图测频控制信号发生器模块仿真波形有毛刺调试结果可以看出清零信号由于竞争冒险出现了毛刺。

由于刚好出现在锁存信号的上升沿，所以会严重影响锁存信号的输出，后面进行全系统仿真时输出就会变成全零，因为数据被先清零了。

所以要设法去掉毛刺。

我们用了加入个触发器的方法成功消除了毛刺，结果如下，图测频控制信号发生器模块仿真波形毛刺消除位锁存器模块仿真调试调试内容对此模块输入有效的锁存信号上升沿，并预置信号到个输入引脚，观察输出引脚的信号变化。

图位锁存器仿真波形图位锁存器模块仿真波形图调试结果从仿真波形来看，其输出和输入相对应，实现了设计要求。

十进制计数模块仿真调试调试内容输入时钟变量，输入时钟使能信号，输入清零信号，观察计数器输出和进位信号的变化，图十进制计数器模块仿真波形图调试结果从仿真波形可以看出计数器输出和进位位工作正常，仅有些由于竞争冒险出现的差错，不会影响其正常工作，位十进制计数器模块仿真调试调试内容本模块是将个十进制计数模块级联起来形成六位的十进制输出。

通过加入使能信号和时钟信号，观察其输出图位十进制计数器仿真调试进制图位十进制计数器仿真调试进制调试结果由仿真波形可以看出计数器输出正常。

总体仿真测试把各个模块连接起来进行综合仿真测试。

输入的被测信号，标准输入信号。

观察此频率计的输出图数字频率计仿真波形调试结果从仿真波形可以看出频率计测得的频率确实是因为经过译码，图中对应十进制，对应十进制。

所以，对应系统功能指标参数系统功能本频率计的测量范围是，测量信号为电平可用六位七段显示器显示被测量的频率值，若超过，则自动清零。

测量的结果通过锁存器译码器最后通过位七段数码管显示被测信号的频率。

时基信号为实验台输入的信号，其中采用晶振产生，通过分频信号产生时基信号。

采用直流稳压电源电路产生电压对芯片供电，被测信号采用电路产生，通过调节滑动变阻器是其产生不同频率的被测信号，通过程序下载电路将设计的程序下载到芯片，通过位七段数码管显示所测量的结果。

系统指标参数测试说明对那些技术指标进行了测试，测试的方法如何，测试数据如何，要求有测试参数记录表。

下图是对本频率计测量范围的仿真，为被测输入信号，其中输入信号为，本频率计测量的结果为为七段数码管显示，为七段数码管显示图输入为时数字频率计输出波形下图是对本频率计测量范围的仿真，为被测输入信号，其中输入信号为，本频率计测量的结果为为七段数码管显示，为七段数码管显示图输入为时数字频率计输出波形由上面两幅仿真图可只看出，本频率计可以测量，当被测信号频率大于时，计数器将清零。

系统功能及指标参数分析本频率计满足实验要求，测量频率范围是，采用测频法对被测信号进行测量，但也存在不足的地方，最好的设计方法是用测周法与测频法相结合的方式，在频率低于采用测周法，高于时采用测频法，这样的好处在于减小量化误差。

而两种测量方法之间进行自动选择，首先采用测周法进行测量，若频率超过则产生溢出信号，自动选择采用测频法进行测量，这样的设计是最合理的频率计设计，若只采用种方法进行测量都存在不足之处。

周期测量时信号频率越低，测量的误差越小，周期倍乘的值越大，误差越小，另外也可以通过更好的时基信号来进行计数来减小量化误差的影响。

本频率计的时序图与实验要求致，在时基信号的秒钟的高电平进行计数，低电平停止计数，并保持计数器所计的数。

在时基信号下降沿到来时，触发寄存器寄存所计数的值，然后在锁存信号下降沿到来时，产生清零信号，使计数器清零，准备下次计数，与实验要求的时序致。

由实验仿真结果分析可以看出，测量结果不存在误差，和理论值完全样，这是由于仿真软件进行的是功能仿真而不时序仿真，所以不存在误差。

设计总结在本次设计过程中遇到了不少问题，在阳小明老师的指导帮助下才顺利的完成了本次课程设计，在此表示衷心的感谢。

本次课程设计是对所学的模拟电子技术基础和数字电子技术基础以及电工电子技术实验的高度总结应用，在设计的过程中发现了自己在知识上所存在的不足，也意识到除了必须具备专业知识以外，还必须具有塌实坚毅不服输的品格。

由于时间关系，本次设计中还有不尽完善之处。

如系统中只能发射和接收显示呼叫床位信息，而不包括语音信息，而这项功能是可以通过修改设计来实现的。

本装置稍加变通或改装，亦可用于住宅区的防盗防火报警系统。

参考文献潘松，黄继业技术实用教程北京科学出版社，杨君，王景存基于的流水线的设计方法及应用武汉科技大学学报自然科学版郝国法，黄睿，郝琳，等在自动售邮票机设计中的应用武汉科技大学学报自然科学版王景存，李炳生，郝国法，等用实现数字逻辑分析仪设计武汉科技大学学报自然科学版胡华春，石玉数字锁相环原理与应用上海科学技术出版社，附录数字频率计系统原理图课程设计说明书课程设计名称技术课程设计题目学生姓名专业学号指导教师胡兵日期年月日成绩前言序言在电子工程，资源勘探，仪器仪表等相关应用中，频率计是工程技术人员必不可少的测量工具。

频率测量也是电子测量技术中最基本最常见的测量之。

不少物理量的测量，如转速振动频率等的测量都涉及到或可以转化为频率的测量。

目前，市场上有各种多功能高精度高频率的数字频率计，但价格不菲。

为适应实际工作的需要，本文在简述频率测量的基本原理和方法的基础上，提供种基于的数字频率计的设计和实现过程，本方案不但切实可行，而且具有成本低廉小巧轻便便于携带等特点。

设计背景在电子设计自动化在电子设计中起着越来越重要的作用的时候，我们进行课程设计，以增强我们的动手和综合能力。

我们选择了数字频率计设计这个课题，因为数字频率计的应用范围很广。

数字频率计在测量其他物理量如转速振动频率等方面也获得广泛应用。

数字频率计的设计方法也有多种，如模拟数字方法，单片机设计，基于用设计方法。

由于设计有诸多优点，所以我们选择了设计方法。

数字频率计分类国际上数字频率计的分类很多。

按功能分类，因计数式频率计的测量功能很多，用途很广。

所以根据仪器具有的功能，电子计数器有通用和专用之分。