频率测量资料汇总2

一 一 概述概述 在本设计中 所要求测量的是频率 在本设计中 所要求测量的是频率 可设时钟信号为可设时钟信号为 f f 被测量的信号周 被测量的信号周 期为期为 T T 在周期为在周期为 T T 的时间内测得的的时间内测得的 时钟信号为时钟信号为 n n 个 则有频率个 则有频率 F nfF nf 将时钟产生的将时钟产生的 1KHz1KHz 的波通过分频器的波通过分频器 扩大测量范围 以满足扩大测量范围 以满足 1 2001 200 的测的测 量范围 通过测量被测信号的周期量范围 通过测量被测信号的周期 从而得到其频率 从而得到其频率 二 方案论证二 方案论证 按照概述中所提到的方案设计的电按照概述中所提到的方案设计的电 路有以下几部分组成 时钟产生电路有以下几部分组成 时钟产生电 路 分频器 脉冲整形电路以及显路 分频器 脉冲整形电路以及显 示电路组成 如图示电路组成 如图 1 1 为原理框图 为原理框图 1 图图 1 1 频率计电路的原频率计电路的原 理框图理框图 首先由时钟产生电路产生一个首先由时钟产生电路产生一个 1KHz1KHz 频率的方波 这个方波经由分频器频率的方波 这个方波经由分频器 放大 共有放大 共有 1010 倍 倍 100100 倍 倍 10001000 倍倍 三种放大选择 以满足测量需要 三种放大选择 以满足测量需要 接下来是脉冲整形电路 脉冲整形接下来是脉冲整形电路 脉冲整形 2 电路是将将方波 正弦波 三角波电路是将将方波 正弦波 三角波 整形为方波 其中 方波高电平是整形为方波 其中 方波高电平是 信号的一个周期 接下来是计数器 信号的一个周期 接下来是计数器 计数器原理是通过测量整形的高电计数器原理是通过测量整形的高电 平一定时间内被放大的信号的数量 平一定时间内被放大的信号的数量 最后是显示电路 是将通过计数器最后是显示电路 是将通过计数器 后测得的数量公告显示电路显示出后测得的数量公告显示电路显示出 来 来 三 电路设计三 电路设计 1 1 时钟产生电路 时钟产生电路 时钟产生电路由一个时钟产生电路由一个 555555 计时器和计时器和 两个电阻以及两个电容组成 它产两个电阻以及两个电容组成 它产 生一个生一个 1KHz1KHz 频率的方波 其公式为频率的方波 其公式为 T T R1 2R2R1 2R2 Cln2Cln2 根据此公式 根据此公式 3 由于需要产生周期为由于需要产生周期为 1ms1ms 频率为 频率为 1kHZ1kHZ 的方波 所以取的方波 所以取 R1 R2 48 089K R1 R2 48 089K 电容 电容 10nF10nF 如下 如下 图图 2 2 所示 所示 图图 2 2 时钟产生电路时钟产生电路 2 2 分频器分频器 在该设计中要求满足计数器在该设计中要求满足计数器 1 2001 200 的测量范围 故本电路使用了的测量范围 故本电路使用了 3 3 个个 74LS160D74LS160D 接成十进制同步加法接成十进制同步加法 器 完成器 完成 1010 倍 倍 100100 倍或者倍或者 10001000 倍倍 的放大效果 的放大效果 在下面连接一个频率选择电路 此在下面连接一个频率选择电路 此 4 电路主要由一个八选一数据选择芯电路主要由一个八选一数据选择芯 片片 74LS151D74LS151D 组成 通过选择电路来组成 通过选择电路来 控制调节该电路 我们可以通过控控制调节该电路 我们可以通过控 制档位的不同来使电路来单独完成制档位的不同来使电路来单独完成 1010 倍 倍 100100 倍或者倍或者 10001000 倍的放大效倍的放大效 果 其电路如下图果 其电路如下图 3 3 所示 所示 图图 3 3 频率选择电路频率选择电路 3 3 脉冲整形电路脉冲整形电路 此脉冲整形电路主要是由一个与门此脉冲整形电路主要是由一个与门 74S08D74S08D 组成 其原理为若波的输入组成 其原理为若波的输入 的幅度低于一定的值 则显示低电的幅度低于一定的值 则显示低电 平 若大于则显示高电平 它的作平 若大于则显示高电平 它的作 用是将通过它的各种不同的波形诸用是将通过它的各种不同的波形诸 5 如三角波 正弦波等变成频率相等如三角波 正弦波等变成频率相等 的方波 如下图的方波 如下图 4 4 所示 所示 图图 4 4 脉冲整形电路脉冲整形电路 4 4 计数器和显示电路计数器和显示电路 计数器是由计数器是由 3 3 个个 74LS160D74LS160D 组成 组成 这是由于测量范围这是由于测量范围 1 2001 200 决定的 决定的 最高位的输出最高位的输出 QBQB 取反后接最低位的取反后接最低位的 ENP ENTENP ENT 这样连接是为了使如果被 这样连接是为了使如果被 测信号变为低电平时停止计数 时测信号变为低电平时停止计数 时 钟信号通过计数器的钟信号通过计数器的 CLKCLK 输入最低输入最低 点位 同样 显示电路用三个点位 同样 显示电路用三个 DCD DCD HEXHEX 组成 以对应计数器的组成 以对应计数器的 3 3 个个 74LS16074LS160 如下图 如下图 5 5 所示 所示 6 图图 5 5 计数器和显示电路计数器和显示电路 四 性能的测试四 性能的测试 1 1 时钟产生电路测试时钟产生电路测试 输入的波周期为输入的波周期为 1ms 1ms 频率选择频率选择 为为 1010 分频 结果如下图分频 结果如下图 6 6 所示 所示 图图 6 6 振荡器产生的时钟信号振荡器产生的时钟信号 2 2 分频器测试分频器测试 输入一个频率为输入一个频率为 1KHz1KHz 的波 通过分的波 通过分 7 频器后结果如下图频器后结果如下图 7 7 所示 四种波所示 四种波 形的频率从下到上分别是后者的形的频率从下到上分别是后者的 1010 倍 倍 图图 7 7 从上至下依次为第从上至下依次为第 0 0 1 1 2 2 3 3 级的波形级的波形 3 3 脉冲整形电路脉冲整形电路 由输入输出波形图可见整形后由输入输出波形图可见整形后 为方波 且频率相等 如图为方波 且频率相等 如图 8 8 所示 所示 图图 8 8 从上到下依次为被测信号波从上到下依次为被测信号波 形 整形后波形形 整形后波形 8 通过示踪器观察可知 脉冲整通过示踪器观察可知 脉冲整 形电路的输入输出波形的周期 频形电路的输入输出波形的周期 频 率相同 率相同 4 4 计数器和显示电路测试计数器和显示电路测试 当输入当输入 50kHz50kHz 的时 显示为的时 显示为 50kHz 50kHz 如图如图 9 9 所示 所示 图图 9 9 显示电路显示电路 5 5 电路整体性能测试电路整体性能测试 被测信号输入被测信号输入 1kHZ1kHZ 的正弦波 档位的正弦波 档位 选择选择 1010 倍档倍档CBA 001CBA 001 图中波形从 图中波形从 上至下依次为被测波形 上至下依次为被测波形 1010 倍档位倍档位 波形 多谐振荡器产生的波形 波波形 多谐振荡器产生的波形 波 9 形和最后的显示结果如图形和最后的显示结果如图 1212 所示 所示 图图 1010 从上到下依次为从上到下依次为 1kHz1kHz 的被的被 测波形 测波形 1010 倍档位波形 多谐振荡倍档位波形 多谐振荡 器产生的波形器产生的波形 通过四踪示波器得到电路中的通过四踪示波器得到电路中的 数据 被测波形的周期为数据 被测波形的周期为 1ms1ms 多谐 多谐 振荡器产生的波形的周期是振荡器产生的波形的周期是 1ms1ms 1010 倍档位波形的周期如图倍档位波形的周期如图 1212 所示为所示为 10 000ms10 000ms 五 结论五 结论 这个周期测量电路可以测量方波 这个周期测量电路可以测量方波 正弦波 三角波等波 基准时钟信正弦波 三角波等波 基准时钟信 号周期为号周期为 lmslms 有 有 4 4 个测量档位 分个测量档位 分 10 别别 1kHz1kHz 100Hz100Hz 10Hz10Hz 1Hz1Hz 档 测档 测 量范围是量范围是 lkHzlkHz 到到 200kHz200kHz 测量的最 测量的最 小精度是小精度是 lkHzlkHz 结果用 结果用 LEDLED 数码管数码管 显示 有手动开始和复位功能 显示 有手动开始和复位功能 六 性价比六 性价比 综合各种因素来看 该方案设计的综合各种因素来看 该方案设计的 电路经济实惠 操作简单 该电路电路经济实惠 操作简单 该电路 中的元器件数量较少 价格低廉 中的元器件数量较少 价格低廉 电路的总体性能比较稳定 误差较电路的总体性能比较稳定 误差较 小 测量范围大 由此可见该方案小 测量范围大 由此可见该方案 11 的性价比还是很高的 很具有实际的性价比还是很高的 很具有实际 应用性 应用性 七 课设体会及合理化建议七 课设体会及合理化建议 通过本次课程设计 我的数字电子通过本次课程设计 我的数字电子 技术基础的理论知识有了进一步巩技术基础的理论知识有了进一步巩 固 对所学的各芯片的功能和使用固 对所学的各芯片的功能和使用 方法有了更加清晰的认识 亲自动方法有了更加清晰的认识 亲自动 手实验也使我更加熟练地运用各种手实验也使我更加熟练地运用各种 器材设备来解决一些实际问题 在器材设备来解决一些实际问题 在 此过程中 我也进一步熟悉了所用此过程中 我也进一步熟悉了所用 的的 MultisimMultisim 仿真软件和实验箱的功仿真软件和实验箱的功 能和使用方法 为以后进一步学习能和使用方法 为以后进一步学习 相关知识打下了很好的基础 相关知识打下了很好的基础 但我也发现了在学习中没有发现和但我也发现了在学习中没有发现和 12 注意到的缺点和不足 比如对芯片注意到的缺点和不足 比如对芯片 的相关命令和使用方法还不够熟练 的相关命令和使用方法还不够熟练 在使用过程中 电路连接得也不是在使用过程中 电路连接得也不是 很高效和完美 仿真时 对软件和很高效和完美 仿真时 对软件和 硬件的使用还不熟练 还有很多功硬件的使用还不熟练 还有很多功 能没有使用过和不会使用 甚至不能没有使用过和不会使用 甚至不 知道 知道 通过这次课程设计 我发现了许多通过这次课程设计 我发现了许多 不足 我会在以后的学习中尽量弥不足 我会在以后的学习中尽量弥 补我的这些不足 努力学习相关知补我的这些不足 努力学习相关知 识 尽量多使用识 尽量多使用 MultisimMultisim 仿真软件仿真软件 和各种设备来解决生活中的一些实和各种设备来解决生活中的一些实 际问题 来提高自己 我还会虚心际问题 来提高自己 我还会虚心 的向同学和老师请教 向学习好的的向同学和老师请教 向学习好的 13 同学学习 使自己尽快的赶上他们 同学学习 使自己尽快的赶上他们 甚至超过他们 争取学以致用 在甚至超过他们 争取学以致用 在 以后的工作中以后的工作中 参考文献参考文献 1 1 童诗白 华成英主编者 童诗白 华成英主编者 模拟模拟 电子技术基础电子技术基础 M M 北京 高等教育北京 高等教育 出版社 出版社 20082008 年年 2 2 谭博学主编 谭博学主编 集成电路原理与应集成电路原理与应 用用 M M 北京 电子工业出版社 北京 电子工业出版社 20062006 年年 3 3 谢自美主编 谢自美主编 电子线路设计 实电子线路设计 实 验 测试验 测试 M M 武昌 华中科技大学武昌 华中科技大学 出版社 出版社 19921992 年年 14 4 4 戴伏生主编 戴伏生主编 基础电子电路设计基础电子电路设计 与实践与实践 M M 北京 国防工业出版社 北京 国防工业出版社 20072007 年年 5 5 张庆双张庆双 主编主编 全新实用电路集粹全新实用电路集粹 上 下册上 下册 M M 北京 机械工业出版北京 机械工业出版 社 社 20082008 年年 附录附录 I I 总电路图总电路图 15 附录附录 IIII 元器件清单元器件清单 序号序号 编号编号 名称名称 型号型号 数量数量 1 1 U9U9 555555 定时器定时器 LM555CMLM555CM 1 1 2 2 U1U1 U2U2 U3U3 U4U4 U6U6 U7U7 U15U15 十进制同步计数器十进制同步计数器74LS160D74LS160D7 7 3 3 U10U10 U11U11 U12U12 LEDLED 数码显示管数码显示管 DCD HEXDCD HEX 3 3 4 4 U5U5 八选一数据选择器八选一数据选择器74LS151D74LS151D1 1 5 5 U30U30 U31U31与非门与非门 NAND2NAND2 2 2 6 6 U17AU17A 与门与门 74S08D74S08D 1 1 7 7 U13U13 U16U16或门或门 7405N7405N 2 2 8 8 J3J3 J4J4 J5J5 开关开关 Key AKey A 3 3 9 9J1J1 手动开关手动开关Key spaceKey space 1 1 16 1010 C1C1 电容电容 C1 10nFC1 10nF 1 1 1111 C2C2 电容电容 C2 1 0uFC2 1 0uF1 1 1212 R1R1 R2R2 电阻电阻 R1 R2 48 089R1 R2 48 089 K K 2 2 信号频率测量仪信号频率测量仪 17 院系 电气与信息工程学院院系 电气与信息工程学院 设计人 胡梦滢设计人 胡梦滢 李莲李莲 李进中李进中 目录目录 一 一 设计题目及摘要设计题目及摘要 二 二 引言引言 三 三 方案设计方案设计 四 四 优选方案详述优选方案详述 一一 基本设计原理 基本设计原理 二 二 信号频率测量仪单元电路与分析 1 待测信号产生电路 2 整流电路 3 倍压电路 4 时基电路 5 标准 4MHz 信号产生电路 18 数字显示 信号源频率测试仪 6 放大与整形电路 7 闸门 8 计数锁存及译码电路 9 逻辑控制电路 10 测周期小数点控制电路 11 发挥部分 五 五 结论结论 六 六 附录附录 一 设计题目及摘要一 设计题目及摘要 一 任务 设计并制作一个信号频率测量仪 示意图如图 2 如示 二 设计要求 基本要求 1 自制被测信号源 可以输出正弦波 方波 三角波 2 频率测量范围 1kHz 100kHz 测量误差 1 3 具有十进制数字显示功能 发挥部分 1 扩展频率测量范围 1Hz 1MHz 测量误差 0 1 2 具有周期测量功能 3 其它有益附加功能 三 摘要 频率计又称频率计数器 是一种用十进制数字显示被测量信号频率的数字 测量仪器 其基本功能是测量外加的正弦信号 方波信号 三角波信号 尖脉 19 冲信号以及其他各种周期性信号单位时间内的变化量 本次设计用直接测频法 即用计数器计算输入信号 1 秒内脉冲的个数 此时我们称闸门时间为 1 秒 它 是由模块电路组成 包括各种集成块 逻辑器件 简单的电子器件构成的简易 数字频率计 本设计用了扩展电路 可以扩大频率的测量范围 以更广泛的应 用于实际 四 关键词 信号频率测量仪 集成电路 放大整形 锁存器 单稳态触发器 译码电路 二 引言二 引言 信号频率测量仪 是一种用十进制数字显示被测量周期信号频率的数字测 量仪器 频率是周期信号在单位时间 1s 内变化的次数 如果能在一定的时 间内对信号的波形变化进行计数 并将计数结果显示出来 就能读取被测信号 的频率 数字频率计必须先获得相对稳定和准确的时间 同时将被测信号转换 成幅度与波形均能被电路识别的脉冲信号 然后通过计数器计算这段时间间隔 内的脉冲个数 将其换算后显示出来 本次设计基本频率测量范围采用直接测频法 即用计数器计算输入信号 1 秒内脉冲的个数 并通过七段数码管直接显示出信号频率 而低频段通过测量 周期达到频率测量的目的 信号频率测量仪主要由以下几部分构成 时基电路 高频标准脉冲发生器 待测信号放大整形电路 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 被测周期信号经过放大 整形后形成特定周期的矩形脉冲被计数 器进行脉冲个数计数 在该设计的基本频率测量部分中 采用闸门时间为 1 秒 闸门时间越长 得到的频率值就越准确 但闸门时间越长则每测一次频率的 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 到影响 在该设计的低频测量部分中 将高频标准脉冲接入闸门 通过待测信 号控制闸门开关 标准时基信号做计数脉冲 通过测的信号的周期 Tx然后计算 fX 1 Tx得到 拓展部分我们设计了超量程报警单元 20 三 方案设计三 方案设计 通过在图书馆及上网查阅型关资料 并结合自己在大二学过的模拟电路 数 字电路的基本知识 我想出了以下方案来实现该系统功能 方案一 双计数器多周期同步测量法 双计数器多周期同步法频率测量 就是将预置的时间信号和被测信号同时输 入到同步电路 在同步信号输出端得到一个闸门信号 闸门信号同时控制闸门 A 和闸门 B 的开启和关闭 在相同的闸门开启时间内 两个计数器分别对标准 信号和待测信号进行计数 假设由计数器 A 计得的数为 NS 计数器 B 记得的数 为 NX 则有 N NS S T TG Gf fS S 1 1 N NX X T TG Gf fX X 2 2 由式 1 2 得 F FX X N NX Xf fS S N NS S 根据上式计算可得被测信号频率值 方案二 直接测量与间接测量结合法 21 由于设计对测量范围和精度的规定 基本测量范围 1kHz 100kHz 误差 1 拓展频率测量范围 1Hz 1MHz 误差 0 1 如果仅采用直接测量的方 法 则测量出来的低频信号误差较大 不能满足要求 所以采取直接测量与间 接测量相结合的方法 对于较低频信号 1Hz 1kHz 将高频标准脉冲接入闸门 通过待测信号 控制闸门开关 标准时基信号做计数脉冲 通过测的信号的周期 Tx然后计算 fX 1 Tx得到 对于高频信号 1kHz 1MHz 采用闸门时间为 1 秒 闸门时间越长 得到 的频率值就越准确 但闸门时间越长则每测一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到影响 优选方案 由于方案一需经过计算才能得到待测信号的频率 而且误差不易控制 而 方案二虽然电路结构会相对复杂 但可以确保所得结果的精确度 故本次设计 选用方案二 四 优选方案详述 一 信号频率测量仪的基本设计原理 1 系统框图及简要分析 由设计任务书上的要求 可设计如下系统电路框图 见图一 22 图一 对各电路框图作如下说明 1 时基电路是指用来产生一个标准信号 1s 的标准时间信号由定时器 555 构 成的多谐振荡器产生 4MHz 的标准高频脉冲由一个晶振电路产生 2 波形的放大和整形是指将待测信号放大和整理成方波 3 闸门电路是指利用较低频率的信号控制闸门开关以输出计数脉冲 4 计数器是对计数脉冲的高电平进行计数 5 锁存器是对计数器输出的数值进行锁存 6 译码显示部分是指用集成的译码显示器及数码显示管构成的一个译码显示 电路 2 设计技术参数 1 测量信号幅值范围 0 5 5V 2 显示方式 六位十进制数码管显示 3 测量范围及误差 1kHz 100kHz 误差 1 1Hz 1MHz 误差 0 1 4 测量响应时间 1 秒 二 信号频率测量仪单元电路与分析 1 待测信号产生电路 设计要求自制信号源 可以输出正弦波 方波 三角波 故选用精密函数发 生器 ICL8038 电路接法如图二 图二 ICL8038ICL8038 功能特性简介功能特性简介 23 ICL8038 是一种具有多种波形输出的精密振荡集成电路 只需调整个别的 外部组件就能产生从 0 001HZ 300kHz 的低失真正弦波 三角波 矩形波等脉 冲信号 输出波形的频率和占空比还可以由电流或电阻控制 另外由于该芯片 具有调频信号输入端 所以可以用来对低频信号进行频率调制 ICL8038 的引 脚图如图三 图三 2 整流电路 由于电子元件的工作电压通常为 5V 左右的直流电压 故需要一个整流电路 将 220V 的交流电调整为 5V 的直流电压输出作为电源供给整体电路 图四即为 该信号频率测量仪的整流电路 图四 3 倍压电路 由于选用的电子元器件的工作电压分别为 5V 和 10V 而整流变压器产生的 24 直流电压为 5V 故需要一个倍压芯片实现倍压 本设计选用的芯片是 MAX660 见图五 图五 4 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 1 秒 可以 由定时器 555 构成的多谐振荡器产生 当标准时间的精度要求较高时 应通过 晶体振荡器分频获得 若振荡器的输出波形如图一中的波形所示 其中 t1 1s t2 0 25s 根据公式 t1 0 7 R1 R2 C t2 0 7R2C 由此可算出电阻 R1 和 R2 及电容 C 的值 见下图六 图六 25 5 标准 4MHz 信号发生电路 此电路产生的标准高频信号用于测量待测信号的周期 同时若测低频信号时依旧采用 555 定时器产生的标准时间信号 高电平持 续时间为 1s 控制闸门的开关 会导致较大误差 无法保证则的数据的精确度 故在测量低频信号时我们选择采用先测量信号的周期 再利用公式 fX 1 Tx计算 得到待测信号的周期 这就需要一个新的标准高频脉冲信号作为计数信号 并 利用待测信号的高电平控制闸门开关 标准 4MHz 信号发生电路如下图七 a 有高频等效电路图可看到 V1 管 的 c e 极之间有一个 LC 回路 其谐振频率为 f MHz0 4 10330107 42 1 126 所以在晶振工作频率 5MHz 处 此 LC 电路等效为一个电容 可见 这是一 个皮尔斯振荡电路 晶振为等效电感 容量为 5 35pF 的可变电容起微调作用 使振荡器工作在晶振的标称频率 4MHz 上 图七 6 放大与整形电路 放大整形电路由晶体管 3DG100 与 74LS00 等组成 具体电路见图八所示 其中 3DG100 组成放大器将输入频率为 fx 的正弦信号 三角波信号 方波信号 等周期信号进行放大 而与非门 74LS00 则可以构成施密特触发器 它对放大器 的输出信号进行整形 将其调整为矩形脉冲送入闸门 26 图八 7 闸门 所谓闸门就是一个与非门 即使用频率较小的信号的高电平控制闸门的开 关 从而在单位时间内输出相应的计数脉冲 如下图八 图八 8 逻辑控制电路 如图一 b 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 他的脉冲宽度邮电路的时间常数决定 设锁存信号 IV 和清 0 信号 V 的脉冲宽度 tw相同 吐过要求 tw 0 02s 则得 tw 0 45RextCext 0 02 若取 Rext 10k 则 Cext tw 0 45Rext 4 4 F 由 74LS123 的功能可得 当 1 1B 1 触发脉冲从 1A 端输入时 在触发 D R 脉冲的负跳变作用下 输出端可获得一负脉冲 其波形关系正好满足图一所Q1 示的波形 IV 和 V 的要求 手动复位开关 S 按下时 计数器清零 27 用 74LS123 1 的 1Q 高电平输出接锁存器的 CP 使能端 上升沿触发锁存 1低电平输出脉冲作为 74LS123 2 的触发脉冲 74LS123 2 2低电平QQ 输出端 用于控制计数器的清零 这样计数器的清零脉冲就较锁存器的使能信 号有一定延时 如图九 图九 74LS123 简介 74LS123 为两个可以重触发的单稳态触发器 共有 54 74123 和 54 74LS123 两 种线路结构形式 七主要电特性的典型值如下 型号输出脉冲宽度 PD CT54123 CT7412345ns 230mW CT54LS123 CT74LS123116ns 60mW 123 的输出脉冲宽度 twQ有三种方式控制 一是通过选择外定是原件 CEXT和 RT 值来确定脉冲宽度 二是通过正触发端 A 或负触发端 B 的重触发延长 tWQ 三是通过清除端 CLR 的清除使 tWQ缩小 管脚图如下图十 28 图十 九 计数锁存及译码电路 从闸门输出的计数脉冲送入已连成十进制计数器计数器的 74LS390 的 CP0 端 计数器的输出接锁存器 74LS273 锁存后的信号经七段译码器送入七段数 码管并显示出计数数值 连接电路见图十一 图十一 74LS390 简介 29 74LS90 功能 十进制计数器 2 和 5 原理说明 本电路是由 4 个主从触发器和用作除 2 计数器及计数周期长度 为除 5 的 3 位 2 进制计数器所用的附加选通所组成 有选通的零复位和置 9 输 入 为了利用本计数器的最大计数长度 十进制 可将 B 输入同 QA 输出连 接 输入计数脉冲可加到输入 A 上 此时输出就如相应的功能表上所要求的那 样 LS90 可以获得对称的十分频计数 办法是将 QD 输出接到 A 输入端 并把输入 计数脉冲加到 B 输入端 在 QA 输出端处产生对称的十分频方波 引脚图见图 十二 图十二 74ls273 简介 74LS273 是 8 位数据 地址锁存器 他是一种带清除功能的 8D 触发器 下 面我介绍一下他的管脚图功能表等资料 1 1 脚是复位 CLR 低电平有效 当 1 脚是低电平时 输出脚 2 Q0 5 Q1 6 Q2 9 Q3 12 Q4 15 Q5 16 Q6 19 Q7 全部输出 0 即全部复位 2 当 1 脚为高电平时 11 cp 脚是锁存控制端 并且是上升沿触发锁存 当 11 脚有一个上升沿 立即锁存输入脚 3 4 7 8 13 14 17 18 的电平状 态 并且立即呈现在在输出脚 2 Q0 5 Q1 6 Q2 9 Q3 12 Q4 15 Q5 16 Q6 19 Q7 上 其引脚图见下图十三 30 图十三 10 测周期小数点控制电路 由于测周期得到的脉冲计数需经过处理才能的到正确的数字 例如待测信 号的频率是 100Hz 用于周期测量的高频计数脉冲为 1MHz 在一个闸门打开所得 的脉冲数为 10k 而 100Hz 的信号周期为 0 01s 所以 测周期时应保持最高位 数码管的小数点常亮 在此我设计了一个双刀双掷开关 当标准信号输入为 1s 时 接小数点控制端的一段悬空 当标准信号接 1MHz 时 小数点控制端接高电 平 5V 原理如下图十四 图十四 11 发挥部分 超量程报警 本电路采用 6 位数字显示 最高显示为 999999 因此 超过 999999 就应 该报警 即当最高位达到 9 即 1001 时 如果次高位上再来