1、高电平，这时触发器要直等到被测信号的上 升沿通过时，端才被置，即使 两个同时为，将启动两个计算器，系统进入计算允许周期。这 时，计数器和分别对被测信号和标准频率信号同时计 数。当秒过后，预置门控信号被单片机置为低电平，但此时个 位的计数器仍然没有停止计数，直等到随后而至的被测信号的 目录 设计原理描述 技术指标参数 性能指标分析 硬件的单元模块设计 信号整形电路 单片机主控模块 测频模块的工作原理及设计 等精度测频法 模块逻。
2、我采用的是单片机作为系统的主控 部件，实现整个电路的测试信号控制数据运算和控制数码管的显示 输出等。块复杂的现场可编程门阵列芯片完成各种时序逻辑控制 计数功能。 被测信号 图 单 片 机 放大整形数码管显示 系统组成原理框图如图所示。由片完成各种测试功能， 对标准频率采用系统内部时钟和被测信号进行计数。单片机对整 个测试系统进行控制，包括对测量过程的控制测量结果资料的 。
3、图中预 置门控信号是由单片机发出，的时间宽度对测频精度影响 较少，可以在较大的范围内选择，只要中位计数器在计 信号不溢出都行，但是由于单片机的数据处理能力限制，实际的时间 宽度较少，般可在间选择，即在高频段时，闸门时间较 短低频时闸门时间较长。这样闸门时间宽度依据被测频率的大 小自动调整测频，从而实现量程的自动转换，扩大了测频的量程范围 实现了全范围等精度测量，减少了低频测量的误差。 图中和是个可控的位高速计数器， 是他们的计数允许信号端，。
4、辑设计 显示模块 总体电路图 软件设计 频率计的设计 单片机的汇编语言编程 单片机主程序 测频子程序 显示子程序 单片机程序清单 心得体会 设计原理描述 考虑到只基于单片机的频率测量计设计主要是以单片机为基础， 原理简单，但由于自身精度问题，测量的范围小。而基于和单片 机结合的频率测量设计主要是以单片机作为系统的主控部件， 完成对时序逻辑控制计数功能，能较好的利用了的高精度高 速等方面的优势。 所以，本次智能仪器的大作业。
5、 频率计的设计 单片机的汇编语言编程 单片机主程序 测频子程序 显示子程序 单片机程序清单 心得体会 设计原理描述 考虑到只基于单片机的频率测量计设计主要是以单片机为基础， 原理简单，但由于自身精度问题，测量的范围小。而基于和单片 机结合的频率测量设计主要是以单片机作为系统的主控部件， 完成对时序逻辑控制计数功能，能较好的利用了的高精度高 速等方面的优势。 所以，本次智能仪器的大作业我采用的是单片机作为系统的主控 部件，实现。
6、程序，使误差控制在可以接受的误差范围内。 硬件的单元模块设计 信号整形电路 图为输入信号整形电路。放大整形电路由和 等组成，其中组成放大电路将输入为得周期信号如正弦波 锯齿波三角波等进行放大。施密特触发器对放大器得输出 信号进行整形，使之称为矩形脉冲。其连接如图所示。 待测信号经过时，由两个二极管进行限幅，以免电压 过大而烧毁，信号经过进行放大，由对其进行整形，产 生出得波形为标准方波，方便进行计数。 图被测信。
7、标准频率和被测频率的门宽时间完全相同 就可以得到被测信号的频率值为 图等精度测频原理示意图 误差分析如下 在次测量中，由于计数的起停时间都是由该信号的上升沿触 发的，在时间内对的计数无误差在此时间内的计数最 多相差个脉冲，即，则下式成立 所以有 根据相对误差公式有 代入整理得 又因为 所以 即﹠ 其中 由以上推导结果可得出下面结论 相对测量误差与频率无关。 增大或提高，可以增大，减少测量误差。
8、 技术指标参数 采用的标准时钟参考源 测量信号波形正弦波锯齿波方波 测量信号幅度 测量的频率范围 测量精度恒为 数码管显示的频率范围的整数值 性能指标分析 此频率计的设计采用等精度测量法，采用同步电路，消除正负 的工作时钟误差，但不可避免的引入参考时钟的误差。 从理论上分析的话，每次测量的的误差主要来源于两个方面， 个来源于标准参考时钟，若取的参考时钟源，则恒引入 的测量误差，第二个方面来源于程序计算，不过这个方面可以通过优 化。
9、整个电路的测试信号控制数据运算和控制数码管的显示 输出等。块复杂的现场可编程门阵列芯片完成各种时序逻辑控制 计数功能。 被测信号 图 单 片 机 放大整形数码管显示 系统组成原理框图如图所示。由片完成各种测试功能， 对标准频率采用系统内部时钟和被测信号进行计数。单片机对整 个测试系统进行控制，包括对测量过程的控制测量结果资料的 处理键控制信号的读入与处理，最后将测。则 。
10、高电平有效。基准频率信号从 的时钟输入端输入，设其频率为待测信号经前端放大限 幅和整形后，从与相似的位计数器的时钟输入端 输入，测量频率为，为计数结束标志位，当由高 电平变为低电平时，计数结束。是个可控数据选择器，当 输入时输出标准频率计数器的值，当输 入时输出被测频率计数器的计数值。 图等精度频率计数框图 测量开始后，首先单片机发出个清零信号，使个位 的计数器和触发器置，然后单片机再发出允许测频命令，即使预 置门控信号为。
11、，提高测量 精度。 标准频率误差为，由于晶体的稳定度很高，标准频率 误差可以进行校准。 等精度测频方法测量精度与预置门宽度和标准频率有关，与 被测信号的频率无关。 在预置门时间和常规测频闸门时间相同而被测信号频率不同的 情况下，等精度测量法的测量精度在整个测量范围内保持恒定不变， 而常规的直接测频法在低频时用测周法，高频时用测频法，其精 度会随着被测信号频率的下降而下降。 模块逻辑设计 本设计频率测量方法的主要测量控制框图如图所示。。
12、处理键控制信号的读入与处理，最后将测量结果送显示。被测 信号整形部分主要对被测信号限幅放大再经过整形后送入。 的标准测试频率为。单片机由外接标准晶振提供时钟 电路。 其核心部分为单片机和可编程芯片。所有信号包括基准频率 信号被测信号以及自校输入信号均可在单片机的控制下送入 芯片中，单片机将每次测试结果读入内存中，经运算处理后， 以十进制的形式送到位数码管显示电路显示。用单片机软件查询键 盘控制命令情况，实现开始功能预置门时间控制功能等。 。
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智能频率计的设计