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1、南京信息工程大学 数字频率计1毕业论文毕业论文(设计设计)题题 目目 数字频率计数字频率计学生姓名 陆皓明学 号院 系电子信息工程专 业电子与信息工程指导教师张宏群二 年 月 日南京信息工程大学 数字频率计2、 引言.3 1.1 引言.3 1.2、数字频率计概述.3 1.3.数字电路概述.4 二、数字频率计的基本原理.4 2.1、数字频率计的基本组成.4 2.2、数字频率计的组成框图与波形图.5 2.3、数字频率计的原理图.6 三、数字频率计的电路组成.8 3.1、放大整形电路.8 3.2、时基电路.9 3.3、逻辑控制电路.10 3.4、输出实现器.11 3.5扩展电路设计.13 3.6电路
2、调试.14 四、结束语.14 4.1.结论:.14 4.2.致谢：.14南京信息工程大学 数字频率计3摘要：摘要：在电子技术中，频率是最基本的参数之一，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一。电子计数器测频有两种方式：一是直接测频法，即在一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一个简单
3、的数字频率计的过程。频率计又称为频率计数器，是一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 T 内的周期个数为 N时，则被测信号的频率 f=N/T。 频率计主要由四个部分构成：时基（T）电路、输入电路、计数显示电路以及控制电路。在一个测量周期过程中，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，送到主门的一个输入端。主门的另外一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
4、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
5、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。关键词关键词：数字频率计；集成电路；频率测量南京信息工程大学 数字频率计4、 引言1.1 引言数字频率计是一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，并着重介绍了频率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：一是原理电路的设计，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
6、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，是一份完整的课程设计。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，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 3DG100 和 74LS00 组成的放大整形电路，定时器 555 构成的多谐振荡器，74LS273 锁存器和两个单稳态触发器 74LS123 组成的逻辑控制电路。一下会对这些器件的工作原理加以说明。放大电路，闸门电路，计数器，锁存器，译码器，显示器和逻辑控制电路1.2、数字频率计概述在电子技术中，频率是最基本的参数之一，并且与许多电参量的测量方案、测量结果都有十分密
7、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一。电子计数器测频有两种方式：一是直接测频法，即在一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 AT89C52 为核心，在软件编程中采用的是 C51 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。数字频率计是一种基本的测量仪器。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一起通过一个闸门，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
