eda数字频率计设计
第一篇：eda数字频率计设计
EDA课程设计——数字频率计
燕 山 大 学 EDA课程设计报告书
题目：数字频率计
姓名：Eric 班级：09电子x班 学号： 090104020xxxx 成绩：
(注：此文件应以同学学号为文件名)
一、设计题目及要求
1.输入为矩形脉冲，频率范围0~99MHz;
2.用五位数码管显示;只显示最后的结果，不要将计数过程显示出来;
3.单位为Hz和KHz两档，自动切换。
二、设计过程及内容 1.总体设计思路
总电路图主要有两部分组成，即测频电路和扫描电路。
图1 总电路图
图2 总电路图仿真波形
测频电路测量一秒钟内通过计数器的脉冲个数，将其送至扫描电路中显示。
2.主要模块实现方法 (1)扫描电路
试验箱上共有8个数码管，但共用一个显示输入端，因此如要显示两位以上的数字，就必须使用扫描电路。其作用就在于不同的时间使不同的数码管显示当前输入的与其对应的数字，由于扫描的频率很高，带给人眼的
感觉就是同时在显示。四个八选一数据选择器。扫描电路由一个八进制计数器、四个八选一数据选择器741
51、一个七段译码器7448组成。
图3 扫描电路
图4 四个74151接法
图5 扫描电路仿真波形
(2)测频电路
测频电路由一个366进制计数器和计数换挡及寄存电路组成
图6 测频电路
图 7 测频电路仿真波形
在366进制计数器输入频率为366Hz的时钟信号，当该计数器通过366个脉冲，即经过时间一秒后366进制计数器的进位端输出高电平，将脉冲计数器置零，并控制储存寄存电路输出一秒内通过脉冲计数器的脉冲个数，以达到测量频率的效果，并且保证只显示最后结果不显示中间计数过程。
图8 366进制计数器
计数换挡及寄存电路由1个一亿进制计数器和20个门电路组合以及20个D触发器组成的寄存电路组成。
图9 计数换挡及寄存电路
因为要求测量0到99MHz的频率所以选用一亿进制计数器计脉冲的个数，置零端通过一个非门和366进制计数器的进位输出端相连，又要求使用5喂数码管，所以当计数器十万位的数为1时就换挡，换挡后将不显示后3位数，测试的单位由Hz变为kHz。
图10 一亿进制计数器
(3)换挡的实现
换挡电路由20个门电路的组合构成，20个电路组合的A端分别接一亿进制计数器的Q0到Q19即低五位，B端分别接一亿进制计数器的Q12到Q31即高五位，CO和NCO接一亿进制计数器的进位输出端。S端接寄存电路D触发器的出入端。
S=AC’+BC
图11 换挡门电路组合
(4)寄存电路
寄存电路由20个D触发器接成，输入输出端分别接换挡电路和扫描电路。CLK端接366进制计数器的进位输出端以实现对数据的存储和输出。
图12 寄存电路
三、设计结论(包括设计过程中出现的问题;对EDA课程设计感想、意见和建议)
8 (1)出现过的问题
在使用Max-Plus时在画图的初始阶段不知道如何旋转器件，仿真阶段endtime设置的过长，时钟脉冲周期设置的过小导致因器件延迟造成的仿真失效。在试验箱的使用过程中因没插跳线导致程序无法下载到芯片。
(2)对EDA课程设计感想
刚拿到题目是觉得无从下手十分躁，第二天思考了一天仍无法突破，也曾有所抱怨。当看到每个分立的模块仿真均正确而组合起来的总电路仿真效果十分混乱的时候感到极其的困惑，在老师的建议下把电路图下载到了试验箱里解决了这个问题。最后当自己的设计通过老师验收的时候心里无比的轻松喜悦……
应用软件MAX-Plus的使用大大减小了因在纸上画电路图的工作量，通过简单的电路设计，提高了我的独立思考能力，通过连结实验箱增强了我的动手能力，并延伸了我在课堂上学到的知识， 此次课程设计让我认识到高新技术的快速发展和应用，让我看到了EDA技术功能的强大，也让我认识到掌握他们的重要性，同时也看到了自己的差距与不足，我知道只有今后自己努力学习，拓宽自己的知识面，才能更好的掌握这项技术，也才能适应社会的发展。
(3)意见和建议
希望能更新更多的题目。
第二篇：数字电路EDA课程设计数字跑表
EDA课程设计报告书
题目： 数字跑表
姓名： 班级： 学号： 成绩：
一、设计题目及要求 设计题目：数字跑表
要求：1 具有暂停，启动功能。
2 具有重新开始功能。
3 用六个数码管分别显示百分秒，秒和分钟。
二、设计过程及内容
拿到题目后，我在图书馆进行了相关书籍的查阅，首先明确了题目中设计项目要实现的功能，再进一步确定实现其功能的组成部分和使用器件，对于本次设计的总体思路,首先是设计一个控制模块，可以使跑表具有启动、暂停及重新开始的功能;然后，利用一个分频模块即15进制计数器得到100HZ的时钟脉冲，接入到一个100*60*60三个计数器的模块中，完成对时间的计时工作和对选时模块的输出工作，使选时模块得到对应的时间，其次将选时模块与显示模块连接，使数码管显示选中的当前时间，从而完成了这次课程设计的设计工作，进入到实现过程中去。
根据课程设计要求将设计分为5个模块：
1、控制模块，使跑表具有启动、暂停及重新开始的功能;
2、分频模块，用于得到频率为100HZ的时钟脉冲;
3、计时模块，进行时间的计时，同时将当前时间输出给选时模块;
4、选时模块，从计时器得到当前时间输出给显示模块;
5、显示模块，进行时间的显示。 总图如下：
2 第一个模块：控制器模块
与门可控制时钟信号的输出与否，当跑表为START状态时CLK端为高电平，QA为1，时钟信号输出，当跑表为STOP状态时CLK端为低电平，QA为0，时钟信号不输出，从而实现开始和暂停的功能。REST是清零按钮，REST接到控制模块和总计时器模块的清零端，当REST为高电平时，控制模块和总计数器模块清零，跑表重新开始工作。
第二个模块：分频器模块
将74161接成15进制计数器，将1465HZ的时钟频率转换成近似于100HZ的时钟信号即所需的输入时钟信号，从而实现分频功能。将得到的时钟信号输入到总计数器模块中去。
3 第三个模块：计时模块
计时模块
本模块由两个60进制计数器和一个100进制计数器构成，从而实现百分秒向秒、秒向分的计数功能需求。60进制计数器及100进制计数器均采用两个74LS160，采用整体置数方式接成。从60进制计数器和100进制计数器这三个输出端分别印出八个端口(秒、分、时的个位及十位分别由四个二进制代码表示)，将当前时间编码传送给选时模块，实现时间的选择和显示。(秒个位：S0A,S0B,S0C,S0D;秒十位：S1A,S1B,S1C,S1D;分个位：M0A,M0B,M0C,M0D;分十位：M1A,M1B,M1C,M1D;百分秒个位：H0A,H0B,H0C,H0D;百分秒十位：H1A,H1B,H1C,H1D.)
100进制计数器
60进制计数器
第四个模块：选时模块
本模块由四个八选一数据选择器74LS151和地址选择器74LS161构成。
地址选择器74LS161接入一个1465 HZ的时钟信号，使能端和清零端接高电平，使其循环工作，产生一组循环地址码A、B、C，接到数码管的地址端，使其循环显示数字。同时，地址选择器74LS161产生的一组循环地址码接入到四个八选一数据选择器74LS151上，使其对地址相同的一组数据进行选择，产生四个二进制数A0,A1,A2,A3，即为数码管所要显示的数字的编码。
第一个74LS151上的输入端为秒、分、百分秒个位及十位的四位二进制的最低位(S0A,S1A, M0A, M1A, H0A, H1A), 第二个74LS151上的输入端为秒、分、百分秒个位及十位的四位二进制的次低位(S0B,S1B,M0B,M1B,H0B,H1B), 第三个74LS151上的输入端为秒、分、百分秒个位及十位的四位二进制的第二位(S0C,S1C,M0C,M1C,H0C,H1C), 第四个74LS151上的输入端为秒、分、百分秒个位及十位的四位二进制的第一位(S0D,S1D,M0D,M1D,H0D,H1D)，通过这四个八位二进制数比较器74LS151选出同一组数(秒个位：S0A,S0B,S0C,S0D;秒十位：S1A,S1B,S1C,S1D;分个位：M0A,M0B,M0C,M0D;分十位：M1A,M1B,M1C,M1D;百分秒个位：H0A,H0B,H0C,H0D;百分秒十位：H1A,H1B,H1C,H1D.)作为输出A0,A1,A2,A3，接到显示模块输入端。
选时模块
第五个模块：显示模块
本模块采用BCD—七段显示译码器7448对实验板上数码管进行驱动。由选时模块输出的显示数字编码A0,A1,A2,A3接至输入端A,B,C,D，使输出端产生七位译码连接到实验箱公共数据输入端ABCDEDG，从而进行数据的显示。
显示模块
三、设计结论
两周的课程设计很快就结束了，虽然时间很短，但是收获颇丰。通过这次课程设计，我学到了许多关于EDA的知识，认识到了EDA的强大功能，更重要的是增强了我的实践动手能力，使我深刻地认识到仅仅学习课本上的知识是远远不够的，必须要多多动手，多多实践，才能真正理解并掌握所学的知识，达到学以致用的目的。同时我也深深地感受到严谨的态度对于科学研究的重要性。由于在设计的过程中，一点点的马虎都可能造成整个系统的瘫痪，所以每一个细节都要认真思考，认真操作，不能有丝
6 百分的大意。这使我认识到要想做一个科研工作者是多么的不易!自己身上的缺点还有很多，要靠以后艰苦的努力来克服!
这次的EDA课程设计给了我一次非常重要也非常难得的实践机会，使我可以将平时课本上学习的理论知识应用于实际操作。设计的过程是十分艰苦的，由于从未接触过类似的领域，所以刚开始的时候一片茫然，不知道该干些什么。随着研究的逐渐深入，自己渐渐的摸出头绪，掌握了一些规律和方法，设计的成果也逐步成型，最终按照要求完成了设计。在实际操作的过程中，碰到了许多的困难，但最终在老师的耐心指导和同学的热情帮助下，按时完成了任务。在此对老师和同学们表示衷心的感谢!
最后感谢老师给与我这次宝贵的实践机会!
第三篇：课程设计----数字频率计
电子课程设计报告
设计课题: 数字频率计 作 者：
李成赞≦
专 业: 08信息工程 班 级: (2)班
学 号: 3081231201 日 期 2009年6月5日——2009年6月17日
指导教师: 廖 东 进
设计小组其他成员：叶昕瑜 史海镔 陈福青 姚闽 梁芳芳
衢州职业技术学院信息与电力工程系
前 言
一、频率计的基本原理：
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功能之间的切换并实现测量设置。
二、频率计的应用范围：
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
1、设计要求
数字频率计
2、第一章 系统概述
3、第二章单元电路设计与分析 3.1 数字频率计的基本原理 3.2 数字频率的设计 3.2.1 放大整形电路
3.2.2 时基电路
3.2.3 逻辑控制电路 3.2.4 输出实现器
4、第三章 总结设计
附录A 系统电路原理图
附录B 元件清单
附录C 参考文献
设 计 要 求
电子课程设计报告格式：
每人必须写出一份4000字以上设计总结报告，总结报告应包括以下内容：
题目名称、前言、目录、鸣谢、元器件明细表、附图、参数文献。
其中，前言应包含设计题目的主要内容、资料收集工作的简介。正文参考格式如下：
第一章 系统概述
简单介绍系统设计思路与总体解决的可行论证，各功能块的划分与组成，全面介绍总体工作或工作原理。
第二章 单元电路设计与分析
详细介绍个单元电路的选择、设计及工作原理分析，并介绍有关参数的计算及元件参数的选择等。
第三章 总结
简单介绍对设计题目的结论性意见，进一步完善或改进的意向性说明，总结设计课程的收获与体会。
元器件明细表主要用于列出本次课程设计中所用到的全部元器件。
附图要求用2#以上图纸画出总原理接线图，参考文献格式如下：
序号 作者名 书刊名 出版社 出版时间(刊号)
数字频率计(设计要求)：
数字频率计是用来测量正弦信号、矩形信号等波形上工作频率的仪器，其测量结果直接用十进制数字显示。本题要求采用中、小规模集成芯片设计集成有下列功能的数字频率测量计：
被测信号的频率范围为1Hz—100KHz，分成两个频段，即1—999Hz、1—100KHz，用三位数码管显示测量数据，测量误差小于5%。
数字频率计
第一章 系统概述
为了使计数器被测信号的频率范围为1—999Hz、，用三位数码管显示测量数据。
第二章 单元电路设计与分析
一、数字频率计测频率的基本原理
所谓频率，就是周期性信号在单位时间(1s)内变化的次数。若在一定时间间隔T秒内测得 这个周期性信号的重复变化次数为N，则其频率可表示为：
f=N/T
图1——数字频率计的组成框图和波形图
图1是数字频率计的组成框图。被测信号v x 经放大整形电路变成计数器所要求的脉冲信号I，其频率与被测信号的频率f x 相同。时基电路提供标准时间基准信号II，其高电平持续时间t1=1 秒，当l秒信号来到时，闸门开通，被测脉冲信号通过闸门，计数器开始计数，直到l秒信号结束时闸门关闭，停止计数。若在闸门时间1s内计数器计得的脉冲个数为N， 则被测信号频率f 逻辑控制电路的作用有两个：一是产生锁存脉冲IV，使显示器上的数x =NHz。字稳定;二是产生清“0”脉冲V，使计数器每次测量从零开始计数。
各信号之间的时序关系如图1所示。
二、数字频率计的电路设计
基本电路设计
数字频率计的基本框图如图1所示，各部分作用如下。
①放大整形电路
图2——放大整形电路图
放大整形电路由晶体管3DG100与74LS00等组成，其中3DGl00组成放大器将输入频率。 为f 三角波等进行放大，与非门74LS00构成施密特触发器，它对放 x 的周期信号如正弦波、大器的输出信号进行整形，使之成为矩形脉冲。
②时基电路
图3——时基电路
时基电路的作用是产生一个标准时间信号(高电平持续时间为 1s)，由定时器555构成的多谐振荡器产生。若振荡器的频率 f0 1/(t1 t 2 ) 0.8Hz，则振荡器的输出波形如图1中的波形II所示，其中t1=1s，t2=0.25s。由公式t1=0.7(R1+R2)C和t2=0.7R2C，可计算出电阻R
1、R2及电容C的值如图。
③逻辑控制电路
图4——逻辑控制电路
根据图1所示波形，在计数信号II结束时产生锁存信号IV，锁存信号IV 结束时产生 清“0”信号 V。脉冲信号IV和V可由两个单稳态触发器74LS123产生，它们的脉冲宽度由电路的时间常数决定。
设所存信号IV和清“0”信号V的脉冲宽度tw相同，如果要求tw=0.02s，则得：
tw=0.45RextCext=0.02s
若取 Rext=10kΩ，则 Cext=tw/0.45Rext=4.4μ
F。
由74LS123的功能(见下表1)可得，当 1R 1B 1 触发脉冲从1A端输入时，在触D
发脉冲的负跳变作用下，输出端1Q可获得一负脉冲，其波形关系正好满足图1所示的波形IV和V的要求。手动复位开关S按下时，计数器清“0”。
表1——74LS123功芯片能表
④输出实现器
图5——频率计算器
表2——74LS90的不同接线方法
锁存器的作用是将计数器在1s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，1s计数时间结束时，逻辑控制电路发出锁存信号IV，将此时计数器的值送译码显示器，选用两个8位锁存器74L273可以完成上述功能。当时锁存信号CP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D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。
表3——74LS273功能表
表4——74LS4
第三章 结束语
①设计总结
简易的数字频率计基本完成，各Vcc接电源正极，各开关控制电路的各个部分。整个电路综合使用了与门、非门、555定时器、显示器、74LS48译码器、74LS273锁存器、74LS90计数器等等的逻辑器件和施密特、可重触发器等模拟电子器件。
②设计心得、体会
本次课程设计由李成赞同学总设计，在廖东进老师辅导下顺利完成啦。通过本次的课程设计，加深了我对数字电子技术模拟电子两门课程的理解，强化了我对相关知识的记忆，提高了我对所学知识的应用。这极大扩展了我的视野，更加激发了我对这门课程的热爱，在设计的过程中，由于综合应用了各种学习、应用软件，例如：word、auto CAD、Multisim等，不但体改了技能，还能从中获得了成就感。通过这次设计，我完全知道了团队合作的所带来的快乐，集体的力量的强大性!我定位了我自己，发现自己的优势和不足，并且勉励自己不断进步，并对未来充满信心。
再此感谢给与指导的廖东进老师、李培江老师、黄云龙老师的指导。对本课程设计的的大力支持。
附录A
：
系
统
电
路
原
理
附录B：元件清单
附录C：参考文献
第四篇：东华大学数字电路课程设计_数字频率计
数 字 电 路 课 程 设 计
第一章设计指标
……………………………………....……...…….... P2 设计指标
……………………………………………………………....
第二章 系统概述
………………………………………...…..…...…....P3 2.1设计思想
………………………………………………………….. 2.2可行性论证
…………………………………………….…...…... 2.3各功能的组成
……………………………………………………… 2.4总体工作过程
……………………………………………………… 第三章 单元电路设计与分析
………………………………...…...…...P4 3.1各单元电路的选择
……………………………………………… 3.2设计及工作原理分析
……………………………………………… 第四章 电路的组构与调试
…………………………………..…...…... P7 4.1 遇到的主要问题
………………………………………………….. 4.2 现象记录及原因分析
……………………………………………. 4.3 解决措施及效果
………………………………………………… 4.4 功能的测试方法、步骤、设备、记录的数据
…………………… 第五章 结束语
………………………………………………………...P11 5.1对设计题目的结论性意见及进一步改进的意向说明
………….. 5.2 总结设计的收获与体会
…………………………………………. 附图(电路图、电路总图) ………………………………………………P12
第一章设计指标
在生产实践和科学实验中，经常需要测量信号的频率。数字频率计就是用数字方式测量和显示被测信号频率的仪器。实用的数字频率可以测量多种不同的周期波形。
设计要求
要求设计一个测量TTL方波信号频率的数字系统。用按键选择测量信号频率。测量值采用四个LED七段数码管显示，并以发光二极管指示测量对象：测量的单位 HZ khz。频率测量范围有四档量程。
(1) 测量结果显示4位有效数字，测量结果显示四位有效数字。测量精度为万分之一。 (2) 频率测量范围：0.1hz~999.9khz，分四档。
第一档：100.1hz~999.9hz
第二档：1.000khz~9.999khz
第三档：10.00khz~99。99khz
第四档：100.0khz~999.9khz (3) 量程切换可以采用两个按键手动切换或由电路控制自动切换。
设计思想
数字频率计的基本原理是测量周期信号在单位时间内的信号周波数。主要电路为计数器需要控制的是计数器的输入脉冲。显然切换被测信号的时基信号的路径就可以实现数字频率记测量功能的转换。
由于测量结果以十进制显示，为了显示译码方便，一般采用十进制计数器级联构成信号测试电路。本设计要求频率测量结果以四位有效数字显示，所以可以采用四个十进制计数器级联构成莫为10000的极术器对被测信号计数，最大值为9999.四个计数器的4组BCD码译码后显示的结果。
第二章 系统概述
2.1设计思想
总体思想可以分为五块：
1. 量程选择(包含小数点以及单位控制) 2. 单稳态触发器 3. 计数器和锁存器 4. 译码显示 5. 分频计
2.2可行性论证
该设计通过单稳态触发器输出的清零信号和锁存信号控制译码的显示
2.3各功能的组成
量程通过操作台上的两个按键组合成2x2种组合，同时控制多个74153M芯片达到同时控制时基信号，档位，小数点，单位指示灯的选择分别反馈到分频器，单稳态触发器等各个模块的控制段，达到时基信号，档位，小数点，单位指示灯一一对应的效果然后通过计数器，锁存器，以及译码显示，最终在操作台的四位七段显示器上显示结果
第三章 单元电路设计与分析
各单元电路的选择以及原理简要分析
1. 量程选择(包含小数点以及单位控制)
电路如上图，A,B两个输入端子同时对档位，小数点，以及单位控制端。
2.单稳态触发器
单稳态电路如上，输出锁存端Y，然后Y通过一个D触发器产生一个延时一个周期的清零信号，因为计数器和锁存器的级联，必先锁存有效，再对计数器进行清零，所以清零信号要延时于锁存信号。
3. 计数器和锁存器
计数器如下图，用四个74160十进制计数器进位输出端RCO通过一个非门进行级联，构成一个10000进制计数器，其中第一个74160的仿真图也在下面
锁存器：锁存器采用两个74374进行对四个74160输出的16个二进制数字进行锁存
其中引出清零段和锁存端，
4. 译码显示
采用四位动态扫描：当选着段AB选择不同的值时，分别从四片74153M中选择出同一下标的数据
6. 分频器，分频器分为两个模块，一个是DIV8，即把10MHZ的信号依次分频10，最后能够达到0.1HZ的频率。
另一个是通过芯片达到任意进制的分频器(基础要求当中的8分频和四分频)
第四章 电路的组构与调试
4.1 遇到的主要问题
我在这个设计电路当中，设计，调试比较顺利，唯一让我陷入困境的问题是，当输入某一频率时，显示器不能直接显示最终结果。
4.2 现象记录及原因分析
问题现象1：显示器乱码
问题现象1：显示器一直显示0 问题现象2：例如输入为500赫兹频率的信号时，显示器从0000由一递增开始快速跳到500然后瞬间清零，达不到锁存目的。 分析：锁存器输出段和显示器的连接端口不对，并且电路当中的锁存器的锁存信号没有在应该有效的时候令锁存器达到锁存目的，故我着重检查计数—锁存电路
4.3 解决措施及效果
对于问题一，在仔细对照大课题前的四位动态扫描小实验当中的引脚接入，发现，一个74160所输出的4为二进制码并不是全部接入显示电路当中的同一片74153M芯片，导致乱码，而是应该分别接入四片74153M芯片。在重新接入对应的引脚后，显示器不再显示乱码，却出现问题现象二
对于问题现象2。在仔细检查电路之后，发现单稳态输出的锁存通过非门接入锁存器锁存段导致显示一直存在于0000，而后去掉了非门，结果照成问题现象3. 针对问题现象3 措施1.修改单稳态电路，一共设计了以下的新的单稳态方案
仿真
波
形
：虽然是清零信号延时于锁存信号，但理论上会带来一定的误差，不过应该还是能大致正确显示频率数，结果接入新的单稳态芯片后，发现问题没有解决，依旧是显示器从0000由一递增开始快速跳到500然后瞬间清零，达不到锁存目的。
措施二，发现74373的锁存端是高电平有效，于是在高频率的信号输入下，锁存的时间跟清零时间非常接近导致锁存失败。提出新的才想：如果换成74374锁存信号上升沿有效的锁存器。会不会解决问题，于是把原先锁存电路当中的74373换成74373.结果正常实现。问题解决，在全部连接入其他部分的电路后，达到课程设计的基础要求
拓展要求方面
对于拓展要求二当中的实现多种频率信号，开始觉得采用不同分频的分频器就能达到效果，于是利用741690的置位端以及4个按钮达到多分频的目的。结果调试发现，某些频率的第一位有效数字重复，达不到1-9的目的。
于是采用74161 十六进制计数器进行分频，发现能实现1-9当中大部分的情况，唯独“4”不能出现，分析发现，74161进制达不到25分频。于是提出了以下两个解决方案
方案一：采用两片74161进行级联，构成16X16 进制分屏器，然后最高位都置为1，低五位通过5个按键进行组合。能够组合出25进制分频器，达到出现“4”的 效果。但仍旧发现依旧显示不出“4”的效果，失败。
方案二：在原先一片74161的情况下，输出信号通过一个D触发器，在次达到二分频的效果，但在纸上演示的时候，发现，“4”能够输出，但采用这个方案之后，“9”却不能输出了。方案二失败。
4.4 功能的测试方法、步骤、设备、记录的数据
1.四位动态显示器的测试方法：遮住显示屏，采用自己设计的组合的真值表进行组合，达到自己想要的输出字符。
2.对于计数器-锁存器-显示器部分，先输入个低频测试信号，例如1hz，观察显示器是否从0一直跳到9，并在低位由9变0的时候，高位进1成功。 3.接入单稳态触发器，让清零段和锁存端接入单稳态的输出信号，并输入500赫兹看能否正确稳定显示0500 4.接入量程控制，切换AB键组合看能否显示0.500 00.50 000.5，并对应的单位指示灯是否正确亮灭。
5.最后电路。通过一个外接的函数信号发生器，调节在四档量程内的频率，查看显示器的显示数值跟信号发生器的显示是否一致 附上基础要求以及拓展要求2的测试表格：
第五章 结束语
5.1对设计题目的结论性意见及进一步改进的意向说明
这次的设计题目其实很有综合性，能够用上我们在数电课上所学的大部分知识，但还有一些知识点也应该涉及到，例如：TTL门的应用，时序逻辑电路的运用，以及ROM的编程引用，这样能加强我们所学知识的联系，运用，实践的能力，并应该整体电路以及设计方案都让学生自己设计，这样我相信能够涌现出更多有新奇创意的设计方案，百花齐放。进一步改进：其实对于拓展要求1，我们可以构思一个时序逻辑电路，通过画状态转换图，状态转换表等一系列基础分析方法，构建出合理电路。对于拓展要求二，其实我们可以运用ROM的编程达到设计要求，这有待我们进一步的思考，学习和实践。
付上各个部分的电路图(详细电路图在第三章)集成该部分的芯片图： 1. div8
2.7seg(七段显示)
3.单稳态触发器
4.计数器(JSQ)
5.七段显示芯片
6.小数点，量程，单位指示灯控制芯片
7. 分频器芯片
8. 基础要求总电路
9. 扩展要求芯片(具体电路图在第四章)
10. 拓展要求电路总图
同基础电路图，只不过把基础总图当中的分频器(FENPINQI)芯片换成拓展芯片(kuozhan)
第五篇：简易数字显示频率计的设计
摘 要：本文应用NE555构成时钟电路，7809构成稳压电源电路，CD4017构成控制电路，CD40110和数码管组成计数锁存译码显示电路，实现可测量1HZ-99HZ这个频段的数字频率计数器。
关键词：脉冲;频率;计数;控制 1 引 言
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，因此频率的测量显得很重要。测量频率的方法有很多,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。 2 电子计数器测频方法
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。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。如配以适当的传感器，可以对多种物理量进行测试，比如机械振动的频率、转速、声音的频率以及产品的计件等等。因此，数字频率计是一种应用很广泛的仪器。 3 简易数字频率计电路组成框图
本设计主要运用数字电路的知识，由NE555构成时钟电路，7809构成稳压电源电路，CD4017构成控制电路，CD40110和数码管组成计数锁存译码显示电路。从单元电路的功能进行划分，该频率计由四大模块组成，分别是电源电路、时钟电路(闸门)、计数译码显示电路、控制电路(被测信号输入电路、锁存及清零)。电路结构如图1所示。
图1 简易数字频率计电路组成框图
4 单元模块电路设计 4.1电源电路
在电子电路中，通常都需要电压稳定的直流电源供电。小功率的稳压电源的组成如图2所示，它由电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路四部分组成。
图2 电源电路
220V市电经220V/12V变压器T降压，二极管桥式整流电路整流，1000uF电容滤波后送人7809的输入端(1脚)。7809的第二脚接地，第三脚输出稳压的直流电压，C
7、C8是为了进一步改变输出电压的纹波。红色发光管LED指示电源的工作状态，R9为LED的限流电阻，取值为5.1K。 4.2 时钟电路
电路如图3所示，由NE555构成的多谐振电路，3脚输出振荡脉冲，其中LED为黄色发光二极管，R1为5.1K ，R2为1K ，R3为10K，C1,C5为100UF,C4为0.01UF，C2为1000PF,RPE选取10K。
图3 时钟电路
4.3计数、显示电路
电路中，CD40110是集十进制加减计数、译码、锁存、驱动于一体的集成电路。CPU为加法输入端，当有脉冲输入时，计数器做加法计数;CPD为减法输入端，当有脉冲输入时，计数器做减法计数。QCO为进位输出端，计数器做加法时，每计满10数后其输出一个脉冲;QBO为借位输出端，计数器做减法时，每计满10数后其输出一个脉冲。该频率计电路使用CPU输入端，在第10个脉冲信号输入时，QCO输出的进位脉冲作为计数脉冲送到高位计数器的CPU输入端。5脚R端为计数器的清零端，当此脚加上高电平信号时，计数器的输出状态为零，并使相应的数码管显示0。 4.4 被测信号输入电路
NE555等构成频率为1Hz的振荡信号，由其3脚输出经非门反相后，作为控制信号加到CD4017的CP输入端，产生时序控制信号，从而实现1s内的脉冲计数(即频率检测)、数值保持及自动清零。从图4中可以看出，当非门输出端输出第一个高电平脉冲时，这个脉冲使得CD4017的Q1输出端由低电平变为高电平;在CD4017的CP输入端输入的第二个脉冲信号到来之前，Q1将一直保持高电平状态。
在Q1输出高电平时,由CD4011组成的“与”门控制电路打开，从USB与非门的另一端输入的被测脉冲信号就可以通过“与”门控制电路，进入到CD40110的CPu输入端，进行脉冲计数。通过调节电位器调整NE555的振荡频率，使得Q1输出高电平的持续时间为1s，那么在1s内的计数累计的计数脉冲个数，即为被测信号的频率。 4.5频率显示电路
当USA与非门输出第二个脉冲信号时，CD4017的Q1输出端由高电平变为低电平，Q2输出端由低电平变为高电平。Q1输出端的低电平使“与”门控制电路关闭，此时由F2的另一脚输入的被测信号就不能通过，计数器不工作。因此，当第二个脉冲出现时，数显计数器停止计数。在第三个脉冲到来之前，Q2输入端保持高电平，此高电平持续时间(1s)即为数值保持时间，可在1s内读取被测信号的频率显示值。 4.6计数及显示清零电路
当第三个脉冲来到时，Q2端变为低电平，Q3端输出高电平，但是由于Q3端与CD4017清零端Cr相连接，这个高电平信号使CD4017清零，Q1,Q2,Q3端全变为低电平。CD4017的Q3输出端出现的瞬时高电平信号通过二极管加到CD40110的清零端R，使计数器及数显清零，以便下次重新计数。
图4 频率计整机电路原理图
5 结论
从电路的工作原理可以以看出，本电路介绍的频率计的检测周期为3s，每检测一次，计数器累计时间1s，数据保持1s，清零后又保持1s，然后又开始计数、保持、清零的循环。如果感到数值保持时间过短，读数取值不方便时，可将CD4017的Q3输出端与Cr断开，使Q4与Cr清零端相连，这样数据保持时间就变为2s。
本简易数字显示频率计的设计目的是为了数字电路教学使用，使学生能够灵活使用各类常见集成电路，掌握较复杂电路的设计步骤，在频率测量上难免有很多缺陷。
参考文献
【1】王港元.电工电子实践指导.江西科学技术出版社,2005; 【2】闫石.数字电子技术基础.高等教育出版社,2003; 【2】王雅芳.protel99se电路设计与制版入门与提高.机械工业出版社,2011; The design of the simple frequency meter with digital display Abstracts: In this paper,the digital frequency consists of NE555 clock circuit, the 7809 regulated power supply circuit, the CD4017 control circuit, the CD40110 counting latch decoding circuit and the digital tube display circuit.It can measure the frequency of 1HZ-99HZ. Key words: Pulse, frequency ,counting, control