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现代的数字电路由半导体工艺制成的若干数字集成器件构造而成。

逻辑门是数字逻辑电路的基本单元。

存储器是用来存储二值数据的数字电路。

从整体上看，数字电路可以分为组合逻辑电路和时序逻辑电路两大类。

从前面的介绍，大家已经了解到数字电路是以二值数字逻辑为基础的，其工作信号是离散的数字信号。

电路中的电子晶体管工作于开关状态，时而导通，时而截止。

数字电路的发展与模拟电路样经历了由电子管半导体分立器件到集成电路等几个时代。

但其发展比模拟电路发展的更快。

从年代开始，数字集成器件以双极型工艺制成了小规模逻辑器件。

随后发展到中规模逻辑器件年代末，微处理器的出现，使数字集成电路的性能产生质的飞跃。

数字集成器件所用的材料以硅材料为主，在高速电路中，也使用化合物半导体材料，例如砷化镓等。

逻辑门是数字电路中种重要的逻辑单元电路。

逻辑门电路问世较早，其工艺经过不断改进，至今仍为主要的基本逻辑器件之。

随着工艺的发展，的主导地位受到了动摇，有被器件所取代的趋势。

近年来，可编程逻辑器件特别是现场可编程门阵列的飞速进步，使数字电子技术开创了新局面，不仅规模大，而且将硬件与软件相结合，使器件的功能更加完善，使用更灵活。

二数字频率计的基本原理数字频率计的基本组成数字频率计的基本原理是用个频率稳定度高的频率源作为基准时钟，对比测量其他信号的频率。

通常情况下计算每秒内待测信号的脉冲个数，此时我们称闸门时间为秒。

闸门时间也可以大于或小于秒。

闸门时间越长，得到的频率值就越准确，但闸门时间越长则没测次频率的间隔就越长。

闸门时间越短，测的频率值刷新就越快，但测得的频率精度就受影响。

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，数字频率计是种应用很广泛的仪器电子系统非常广泛的应用领域内，到处可见到处理离散信息的数字电路。

数字电路制造工业的进步图参考文献模拟电子技术数字电子技术郝波西安电子科技大学出版社数字电子技术基础实验郭三明雷乃清于亚萍河南理工大学电工电子实验电子线路设计实验测试第三版谢自美罗杰赵云媂杨小献华中科技大学出版社单片机原理及应用教程刘迎春于复生牟盛勇林毓梁清华大学出版社通信电子线路严国萍，龙占超编著科学出版社电路基本分析第二版主编石生高等教育出版社高频电子线路胡宴如高等教育出版社元件清单元件名称所需个数定时器片片片片片片片片片片数码显示器片只鹤壁职业技术学院毕业设计题目数字频率计指导老师于军专业应用电子院系电子信息工程系姓名罗娟班级电子学号摘要在电子技术中，频率是最基本的参数之，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。

测量频率的方法有多种，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。

电子计数器测频有两种方式是直接测频法，即在定闸门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频率测量。

本文阐述了基于通用集成电路设计了个简单的数字频率计的过程。

频率计又称为频率计数器，是种专门对被测信号频率进行测量的电子测量仪器。

其最基本的工作原理为当被测信号在特定时间段内的周期个数为时，则被测信号的频率。

频率计主要由四个部分构成时基电路输入电路计数显示电路以及控制电路。

在个测量周期过程中，被测周期信号在输入电路中经过放大整形微分操作之后形成特定周期的窄脉冲，送到主门的个输入端。

主门的另外个输入端为时基电路产生电路产生的闸门脉冲。

在闸门脉冲开启主门的期间，特定周期的窄脉冲才能通过主门，从而进入计数器进行计数，计数器的显示电路则用来显示被测信号的频率值，内部控制电路则用来完成各种测量功能之间的切换并实现测量设置。

在传统的电子测量仪器中，示波器在进行频率测量时测计各单元电路的设计思路，原理，整体电路的的工作原理，控制器件的工作情况。

整个设计配以电路图和波形图加以辅助说明，便于理解频率计的工作情况。

设计共有三大组成部分是原理电路的设计，本部分详细讲解了电路的理论实现，是关键部分二是参数设置，为了分析电路的参数以及参数的设置，便于理解。

三是性能测试，这部分用于测试设计是否符合任务要求。

整个设计浅显易懂，结构严谨，是份完整的课程设计。

本次设计有有七大部分组成，其中有放大电路，闸门电路，计数器，锁存器，译码器器，显示器和逻辑控制电路。

所用到的元器件组成的部分有晶体管和组成的放大整形电路，定时器构成的多谐振荡器，锁存器和两个单稳态触发器组成的逻辑控制电路。

下会对这些器件的工作原理加以说明。

数字频率计概述在电子技术中，频率是最基本的参数之，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。

测量频率的方法有多种，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。

电子计数器测频有两种方式是直接测频法，即在定闸门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频率测量。

本次设计的数字频率计以为核心，在软件编程中采用的是语言，测量采用了多周期同步测量法，它避免了直接测量法对精度的不足，同时消除了直接与间接相结合方法，需对被测信号的频率与中介频率的关系进行判断带来的不便，能实现较高的等精度频率和周期的测量目前，频率和时间的测量已越来越受到重视，长度电压等参数也可以转化为与频率测量有关的技术来确定。

数字频率计是种基本的测量仪器。

它被广泛应用与航天电子测控等领域。

它的基本测量原理是，首先让被测信号与标准信号起通过个闸门，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，然后用显示译码器把锁存的结果送入显示器显示出来。

根据数字频率计的基本原理，本设计方案的基本思想是分为五个模块来实现其功能，即整个数字频率计系统分为信号予处理模量精度较低，误差较大。

频谱仪可以准确的测量频率并显示被测信号的频谱，但测量速度较慢，无法实时快速的跟踪捕捉到被测信号频率的变化。

正是由于频率计能够快速准确的捕捉到被测信号频率的变化，因此，频率计拥有非常广泛的应用范围。

在传统的生产制造企业中，频率计被广泛的应用在产线的生产测试中。

频率计能够快速的捕捉到晶体振荡器输出频率的变化，用户通过使用频率计能够迅速的发现有故障的晶振产品，确保产品质量。

在计量实验室中，频率计被用来对各种电子测量设备的本地振荡器进行校准。

在无线通讯测试中，频率计既可以被用来对无线通讯基站的主时钟进行校准，还可以被用来对无线电台的跳频信号和频率调制信号进行分析。

目录引言„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„引言„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„数字频率计概述„„„„„„„„„„„„„„„„„„„数字电路概述„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„二数字频率计的基本原理„„„„„„„„„„„„„„„„„„数字频率计的基本组成„„„„„„„„„„„„„„„„数字频率计的原理框图与波形图„„„„„„„„„„„„数字频率计的原理图„„„„„„„„„„„„„„三数字频率计的基本电路设计„„„„„„„„„„„放大整形电路„„„„„„„„„„„„„„时基电路„„„„„„„„„„„„„„逻辑控制电路„„„„„„„„„„„„„„输出实现器„„„„„„„„„„„„„„扩展电路设计„„„„„„„„„„„„„„电路调试„„„„„„„„„„„„„„四结束语„„„„„„„„„„„„„„„„结论„„„„„„„„„„„„„„„„致谢„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„附录原理图„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„参考文献„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„元件清单„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„引言引言数字频率计是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。

本课程设计介绍了频率计的设计方案及其基本原理，并着重介绍了频程其原理图如下图三数字频率计的电路组成放大整形电路图放大整形电路图放大整形电路由晶体管与等组成，其中组成放大器将输入频率。

为的周期信号如正弦波三角波等进行放大，与非门构成施密特触发器，它对放大器的输出信号进行整形，使之成为矩形脉冲。

时基电路图时基电路时基电路的作用是产生个标准时间信号高电平持续时间为，由定时器构成的多谐振荡器产生。

若振荡器的频率，则振荡器的输出波形如图中的波形所示，其中，。

由公式和，可计算出电阻及电容的值，则，取标称值取，逻辑控制电路图逻辑控制电路根据图所示波形，在计数信号结束时产生锁存信号，锁存信号结束时产生清信号。

脉冲信号和可由两个单稳态触发器产生，它们的脉冲宽度由电路的时间常数决定。

设所存信号和清信号的脉冲宽度相同，如果要求，则得若取，则。

由的功能见下表可得，当触发脉冲从端输入时，在触发脉冲的负跳变作用下，输出端可获得负脉冲，其波形关系正好满足图所示的波形和的要求。

手动复位开关按下时，计数器清。

功能表如下表功芯片能表输出实现器图频率计算器表的不同接线方法锁存器锁存器的作用是将计数器在结束时所计得的数进行锁存，使显示器上能稳定地显示此时计数器的值。

如图所示，计数时间结束时，逻辑控制电路发出锁存信号，将此时计数器的值送译码显示器，选用两个位锁存器可以完成上述功能。

当时锁存信号的正跳变来到时，锁存器的输出等于输入，从而将计数器的输出值送到锁存器的输出端。

高电平结束后，无论为何值，输出端的状态仍保持原来的状态不变，所以在计数期间内，计数器的输出不会送到译码显示器。

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