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计数器在脉动模式可级联，通过将连接至下计数器的输入端可实现级联，同时后者的输入保持低电平。
如图所示，产生的的信号经过三次分频后得到个频率分别为和的方波。
图的方波分频后波形图闸门电路设计如图所示，通过数据选择器来选择所要的分频分频和分频。
的接拨盘开关来对选频进行控制。
当输入时输出的方波的频率是当输入时输出的方波的频率是当输入时输出的方波的频率是这里我们以输出的信号为例。
分析其通过后出现的波形图的管脚图功能表和波形图详见附录。
是位计数器，具有个译码输出端，输入端，时钟输入端的施密特触发器具有脉冲整形功能，对输入时钟脉冲上升和下降时间无限制，为低电平时，计数器清零。
的方波作为的端，如图，信号通过后，从输出的信号高电平的脉宽刚好为信号的个周期，相当于将原信号二分频。
也就是的输出信号高电平持续的时间为，那么这个信号可以用来导通闸门和关闭闸门。
图闸门电路图控制电路设计通过分析我们知道控制电路这部分是本实验的最为关键和难搞的模块。
其中控制模块里面又有几个小的模块，通过控制选择所要测量的东西。
比如频率，周期，脉宽。
同时控制电路还要产生的清零信号，的锁存信号。
控制电路。
计数电路和译码显示电路详细的电路如图所示。
当的接的时候电路实现的是测量被测信号频率的功能。
当的接的时候实现的是测量被测信号周期的功能。
当的接的时候实现的是测量被测信号脉宽的功能。
图是测试被测信号频率时的计数器信号波形端输入波形段清零信号波形锁存端波形图。
其中第个波形是被测信号的波形图第二个是端输入信号的波形图第三个是计数器的清零信号。
第四个是锁存信号。
是高电平的时候计数器开始工作。
为低电平的时候，计数器清零。
根据图得知在计数之前对计数器进行了清零。
根据的管脚图和功能表详见附录的功能表可以知道，当锁存信号为高电平的时候，不送数。
如果不让锁存的话，那么计数器输出的信号直往数码管里送。
由于在计数，那么数码管上面直显示数字，由于频率大，那么会发现数字直在闪动。
那么通过锁存信号可以实现计数的时候让数码管不显示，计完数后，让数码管显示计数器计到的数字的功能。
根据图可以看到，当到达下降沿的时候，此时的端的输入信号也刚好到达下降沿。
图计数器信号波形端输入波形段清零信号波形锁存端波形图图，是测量被测信号频率是的频率的图。
由于软件篇幅的关系。
时基电路产生的信号直接用信号发生器来代替。
图中电路的信号经过分频后选择的是的信号为基准信号。
那么这个电路实现测量频率的范围是的信号的频率。
同时控制电路也实现了对被测信号的周期和脉宽的测量。
当的取定的值，电路实现定的测量功能。
小数点显示电路设计在测量频率的时候，由于分个档位，那么在不同的档的时候，小数点也要跟着显示。
比如接测量频率的时候，它所测信号频率的范围是，那么在显示的时候三个数码管的第二个数码管的小数点要显示。
接测量频率的时候，它所测信号频率的范围是，那么显示的时候，最高位的数码管的小数点也要显示。
对比下两个输入的高低电平可以发现位不样，显示的小数点就不样。
我们可以想到可以通过数据选择器来实现小数点显示的问题。
具体的实现方法见图所示。
整体电路图图整体电路图整机原件清单元件数量元件数量定时器片片Ω个两片Ω个拨盘开关个电位器个片片三片三片三片片数码管三个灯个保护电阻四个电容两个直流电源个导线若干第四章测试与调整时基电路的调测首先调测时基信号，通过定时器阻容件构成多谐振荡器的两个暂态时间公式，选择Ω，Ω，。
把产生的信号接到示波器中，调节电位器使得输出的信号的频率为。
同时输出信号的频率也要稳定。
测完后，下面测试分频后的频率，分别接级分频二级分频三级分频的输出端，测试其信号。
测出来的信号频率和理论值很接近。
由于是将示波器的测量端分别测量每个原件的输出端。
下面我在实验中把和拨盘开关接好，通过拨盘开关来控制的输出信号，把示波器的测量端接的输出端。
在取三个不同的高低电平时，得到三个不同频率的信号。
具体的波形图见图所示。
这里就不再重复了。
这样，时基电路这部分就测试完毕，没有问题了。
显示电路的调测由于在设计过程中，控制电路这部分比较难，要花时间在上面设计电路。
为了节约时间，我在课程设计的过程中就先连接后面的显示电路和计数电路。
首先是对数码管数码管的管脚图和功能表详见附录的显示进行了调测。
图显示电路调测连接图如图所示接好显示电路这里就只给出个数码管说明下。
然后将的端接地。
然后给的端分别接高低电平，数码管就会显示对应的数字。
比如分别接，那么数码管就对应显示数字同样，还有两个数码管也按上图接好。
接好后的测试方法同上。
端都是用临时的线连接。
因为在后面这些端都是连接控制电路产生清零锁存信号的输出端。
控制电路的调测控制电路的连接图如图所示，其中两个的端分别接了，的输入的的频率是，此时的功能是测量范围是。
由调试波形可以知道电路设计是正确的。
这部分是测量频率的功能。
同时控制电路还要实现测量周期和脉宽的功能，在前面已经说明的如何测量周期的算法，它的方法刚好和测量频率的相反，测频率的时候时基信号作为闸门信号，而测量周期是将被测信号作为闸门信号。
图测量周期连接图部分测量周期的时候只需将的置就可以实现了。
当的为的时候，的输出的信号为被测信号，在图中接的是函数信号发生器，它产生的是频率为的方波。
这个信号作为的信号。
根据图可以知道的输出的信号是被测信号，经过后的输出信号信号的脉宽刚好为的周期，这个原理在前面测量频率部分已经介绍过，这里就不再重复了。
其中信号非下，就可以作为的端的清零信号，的信号接的端作为的闸门信号，在直为高电平的时候计数器计数。
的高电平持续的时间刚好为的周期。
在闸门导通的时间，即直为高电平的时候，计数器记录标准时基信号通过闸门的重复周期个数。
计数器累计的结果可以换算出被测信号的周期，用时间来表示式中为被测信号的周期为计数器脉冲计数值为时钟信号周期。
根据，可以知道被测信号的周期为，在电路中我们给出被测信号的频率为。
那么测量的结果和理论值是样的。
以上是对被测信号周期测量的部分。
调测过程中电路的输入输出波形图见图，其中的控制计数器计数的原理和测量频率所用的方法样。
最后是测量脉宽部分的调测。
测量脉冲宽度的原理与测量周期的原理十分相似。
所不同的是，它直接用整形后的脉冲信号的宽度作为闸门的导通时间。
在闸门导通的时间内，测量时基信号的重复周期，并由式得出脉冲宽度值。
如图所示，与图对比下，会发现信号，端信号，锁存信号的脉宽为图中对应的波形脉宽的半。
那么最终数码管显示的数字应该是实际的测量值也与理论值非常接近。
那么到此，整个控制电路部分实现的控制功能都已经实现了。
到这里，会发现控制电路这个模块在这个课程设计中占的分量。
也是整个设计过程的精华所在。
把控制电路这部分搞定，那么本次的课程设计也就基本完成了。
整体指标测试被测信号频率周期脉宽的测量档位测量范围被测信号频率测量值测量周期测量脉宽第五章设计小结设计任务完成情况通过为期两周的课程设计，完成了本次设计的技术指标，刚开始设计的时候，由于控制电路这部分比较难搞定，所以在连接电路的时候，就会停下来设计控制电路，为了提高效率，在实际的操作中，先连好时基电路，分频电路测试通过后，再把显示电路和计数电路连好，调测符合要求。
最后搞定控制电路的连接。
最后完成的块电路板，它所实现的功能就是可以测被测信号的频率，周期和脉宽。
在调测的过程中发现测量频率时，档位在，最终得到的结果的误差稍微大了点，其他的测量结果非常接近测量值。
问题及改进在设计的构成多谐振荡器输出的方波信号，由于电路里面使用的电容元件，在实验的时候，随着实验室里面温度的变化，输出信号的频率也会发生变化，这是造成误差的个原因，为了在验收的时候提高测量的准确性，所以在测量前要调节电位器，把产生的方波信号接示波器，测量其输出频率，调节电位器，使输出的信号非常接近，这样的话在后面的测量中会减小误差。
在调测计数显示电路的时候，在连接元件的时候忘记了将的端接地，导致数码管无法计数，在实验的过程中，连接好电路以后，发现没反应，然后通过示波器个个检测元件的输入和输出信号，看看是不是和理论的样。
找出不符合理论的那部分，对照电路图进行检查修改，最后发现有的芯片的使能端没有接地，导致元件的功能没有实现。
所以在连接电路的时候要细心，这也是要改进的地方。
不然的话就会出现个又个的连接上面的问题。
在最终测量频率很低的时候，那么本次电路测量频率的算法就有了定的缺点。
例如，当被测信号为时，其周期为，这时闸门的脉冲仍为显然是不行的。
故应该加宽闸门脉冲的宽度假设闸门脉冲宽度加至，则闸门导通期间可计数次，由于计数值是的计数结果，故在显示之间必须将计数值除以加宽闸门信号也会带来些问题计数结果要进行除以的运算，每次测量的时间最少要，时间过长不符合人们的测量习惯，由于闸门期间计数值过少，测量的精度也会下降。
为了克服测量低频信号时的不足，可以使用另种算法。
将被测信号送入被测信号闸门产生电路，该电路输出个脉冲信号，脉宽与被测信号的周期相等。
再用闸门产生电路输出的闸门信号控制闸门电路的导通与开断。
设置个频率精度较高的周期信号例如作为时基信号，当闸门导通时，时基信号通过闸门到达计数电路计数。
由于闸门导通时间与被测信号周期相同，则可根据计数器计数值和时基信号的周期算出被测信号的周期。
时基信号周期计数器计数值。
再根据频率和周期互为倒数的关系，算出被测信号的频率。
这里面就提供个思想。
没有通过实践去验证。
不可避免，这个算法也有它自己的缺陷。
心得体会本次实习让我们体味到设计电路连接电路调测电路过程中的乐苦与甜。
设计是我们将来必需的技能，这次实习恰恰给我们提供了个应用自己所学知识的机会，从到图书馆查找资料到对电路的设计对电路的调试再到最后电路的成型，都对我所学的知识进行了检验。
在实习的过程中发现了以前学的数字电路的知识掌握的不牢。
同时在设计的过程中，遇到了些以前没有见到过的元件，但是通过查找资料来学习这些元件的功能和使用。
制作过程是个考验人耐心的过程，不能有丝毫的急躁，马虎，对电路的调试要步步来，不能急躁，因为是在电脑上调试，比较慢，又要求我们有个比较正确的调试方法，像把频率调准等等。
这又要我们要灵活处理，
【毕业设计】吉首大学简易数字频率计设计报告
