自動(dòng)換擋型數(shù)字頻率計(jì)設(shè)計(jì)(純數(shù)字電路)

1、電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)報(bào)告 題 目: 自動(dòng)換擋型數(shù)字頻率計(jì) 專 業(yè): 級(jí) 電子信息工程 姓 名： 學(xué) 號(hào)： 同組成員： 目錄一、設(shè)計(jì)目的二、設(shè)計(jì)目標(biāo)1、 整體功能要求2、 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)要求3、 電氣指標(biāo)三、方案比較四、理論分析1、 基本原理2、 整體框圖五、單元電路設(shè)計(jì)和整體電路圖1、 信號(hào)整形電路設(shè)計(jì)2、 時(shí)基電路設(shè)計(jì)3、 閘門電路設(shè)計(jì)4、 控制電路設(shè)計(jì)5、 小數(shù)點(diǎn)顯示電路設(shè)計(jì)6、 整體電路圖六、電路仿真結(jié)果記錄及分析七、元器件列表八、心得體會(huì)自動(dòng)換擋型1HZ999KHZ數(shù)字頻率計(jì)一、 設(shè)計(jì)目的本次課程設(shè)計(jì)主要是配合模擬電子技術(shù)和數(shù)字電子技術(shù)理論課程而設(shè)置的一門實(shí)踐性課程，起到鞏固所學(xué)知識(shí)，加強(qiáng)綜

2、合能力，培養(yǎng)電路設(shè)計(jì)能力，提高實(shí)驗(yàn)技術(shù)，啟發(fā)創(chuàng)新思想的效果。二、 設(shè)計(jì)目標(biāo)1、整體功能要求頻率計(jì)主要用于測(cè)量正弦波、矩形波等周期信號(hào)的頻率值。2、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)要求數(shù)字頻率計(jì)（自動(dòng)換擋）自動(dòng)輸入信號(hào)顯示結(jié)果數(shù)字頻率計(jì)的整體結(jié)構(gòu)要求如圖所示。圖中被測(cè)信號(hào)為外部信號(hào)，送入測(cè)量電路進(jìn)行處理、測(cè)量，自動(dòng)換擋指的是超量程自動(dòng)換高檔，低量程自動(dòng)換低檔。 圖1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖3、電氣指標(biāo)（1）被測(cè)信號(hào)波形：正弦波、矩形波。（2）被測(cè)信號(hào)的頻率范圍：1Hz999KHz，共分為4個(gè)檔位： 1Hz檔位： 1Hz999HZ10Hz檔位： 10Hz9.99KHZ100Hz檔位： 100Hz99.9KHZ1000Hz檔位：1KH

3、z999KHZ（3）測(cè)量精度：用3位數(shù)碼管顯示測(cè)量數(shù)據(jù)，用3個(gè)發(fā)光二極管表示單位，分別對(duì)應(yīng)3個(gè)高檔位。測(cè)量誤差小于10%。（4）具有自檢功能，即用儀器內(nèi)部的標(biāo)準(zhǔn)脈沖校準(zhǔn)測(cè)量精度。（5）具有自動(dòng)換擋功能，即超量程能換高檔，欠量程換低檔。三、方案比較方案一：1、 采用555定時(shí)器構(gòu)成多諧振蕩器產(chǎn)生1000HZ的脈沖信號(hào)，然后在通過三個(gè)十進(jìn)制分頻器產(chǎn)生100HZ、10HZ、1HZ的脈沖信號(hào)，用74LS151選擇器選擇閘門信號(hào)。2、利用二輸入端四與非施密特觸發(fā)器74LS132作為控制電路產(chǎn)生清零、鎖存、計(jì)數(shù)信號(hào)來控制電路分別輸入到計(jì)數(shù)器和鎖存器的對(duì)應(yīng)端口。3、采用74LS160十進(jìn)制計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)，送到譯

4、碼器4511BD，4511BD不僅可以把十進(jìn)制譯成對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制，還具有鎖存的功能，當(dāng)計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)的時(shí)候數(shù)碼管就不會(huì)一直閃，等計(jì)數(shù)完成鎖存的是最終結(jié)果。4、顯示器使用三個(gè)數(shù)碼管，當(dāng)測(cè)量的頻率從999HZ升到1000HZ以后，個(gè)位數(shù)就被四舍五入了，即產(chǎn)生了誤差，而且量程越大誤差也越大。5、 自動(dòng)換擋選用74160N作為自動(dòng)換擋的核心，A,B,C,D四個(gè)信號(hào)輸入端全部接地信號(hào)輸入數(shù)字頻率計(jì)后，從最低擋開始計(jì)數(shù)，換擋信號(hào)由計(jì)數(shù)部分的最高位所用的74160芯片的進(jìn)位輸出信號(hào)作為自動(dòng)換擋部分74160芯片的CLK信號(hào)。方案二：1、采用晶體振蕩器產(chǎn)生1000HZ的脈沖信號(hào)。2、用三個(gè)JK觸發(fā)器使閘門信號(hào)發(fā)生不

5、同的延時(shí)再加上幾個(gè)非門分別產(chǎn)生清零、計(jì)數(shù)、鎖存信號(hào)。3、 把鎖存和譯碼分開，用74LS273做鎖存器、7448N做譯碼器。4、自動(dòng)換擋部分仍然采用方案一的換擋方式。方案三：1、 采用555定時(shí)器構(gòu)成多諧振蕩器產(chǎn)生1000HZ的脈沖信號(hào)，但是采用與方案一不同的占空比可調(diào)的多諧振蕩器然后在通過三個(gè)十進(jìn)制分頻器產(chǎn)生100HZ、10HZ、1HZ的脈沖信號(hào)，用74LS151選擇器選擇閘門信號(hào)。2、在設(shè)計(jì)自動(dòng)換擋部分時(shí)，將計(jì)數(shù)電路和換擋電路一起考慮，設(shè)置閘門信號(hào)時(shí)，多一個(gè)信號(hào)專門用作換擋用。同時(shí)，利用芯片74192的移位寄存功能，作超量程能換高檔，欠量程換低檔的核心部分。3、把閘門信號(hào)輸?shù)?4LS160的

6、CLK端，把74160的輸出端A、B輸?shù)?4LS139的輸入端，其輸出就能產(chǎn)生計(jì)數(shù)、鎖存、換擋、清零控制信號(hào)。4、計(jì)數(shù)，鎖存，顯示，整形等部分與方案一一致。方案選擇：我們選用的是方案三。用555定時(shí)器這個(gè)芯片連接構(gòu)成振蕩器用的器件比較少，連接簡(jiǎn)單，使用靈活、方便，而晶體振蕩器由晶體外加許多電容、電感、電阻組成，用的器件多而雜容易接錯(cuò)。而兩個(gè)555定時(shí)器構(gòu)成的多諧振蕩器相比，考慮到數(shù)字頻率計(jì)的實(shí)際應(yīng)用的功能拓展，需要對(duì)其占空比有所考慮，因而選用方案三的多諧振蕩器?？刂撇糠忠彩?，從設(shè)計(jì)思路方面講，方案一和方案二都是立足于“先計(jì)數(shù)再換擋”的習(xí)慣性想法，這無形中給自動(dòng)換擋部分的實(shí)現(xiàn)帶來了麻煩，就是我們

7、需要在各種各樣的信號(hào)中選擇信號(hào)或者信號(hào)的組合以實(shí)現(xiàn)換擋功能。而方案三則是在開始設(shè)計(jì)時(shí)就將計(jì)數(shù)和換擋放在一起統(tǒng)一考慮，這樣能直接給換擋帶來方便。譯碼器4511BD兼有鎖存的功能，不僅減少了成本，而且使得電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單不少，而使用其他芯片時(shí)則是只能實(shí)現(xiàn)其中一種功能，需要使用較多的芯片，而這些在實(shí)際情況里帶來的問題是延時(shí)和散熱問題。四、理論分析1、 基本原理數(shù)字頻率計(jì)用于測(cè)量正弦信號(hào)、矩形信號(hào)等周期信號(hào)波形的頻率，其概念是單位時(shí)間里的脈沖個(gè)數(shù)，如果用一個(gè)定時(shí)時(shí)間T控制一個(gè)閘門電路，時(shí)間T內(nèi)閘門打開，讓被測(cè)信號(hào)通過而進(jìn)入計(jì)數(shù)譯碼，可得到被測(cè)信號(hào)的頻率fx=，若T=1秒，則fx=N。（1）控制電路原理：

8、控制電路里面要產(chǎn)生計(jì)數(shù)清零信號(hào)和鎖存控制信號(hào)，清零開始鎖存開始，清零結(jié)束計(jì)數(shù)開始，計(jì)數(shù)結(jié)束鎖存結(jié)束，控制電路還要包括自動(dòng)換擋。（2）計(jì)數(shù)顯示電路原理：在閘門電路導(dǎo)通的情況下，開始計(jì)數(shù)被測(cè)信號(hào)中有多少個(gè)上升沿。在計(jì)數(shù)的時(shí)候數(shù)碼管不顯示數(shù)字。當(dāng)計(jì)數(shù)完成后，此時(shí)要使數(shù)碼管顯示計(jì)數(shù)完成后的數(shù)字。（3）小數(shù)點(diǎn)顯示原理：當(dāng)沒有小數(shù)點(diǎn)亮?xí)r表示單位為HZ，有小數(shù)點(diǎn)亮的時(shí)候表示單位為KHZ，當(dāng)數(shù)碼管的小數(shù)點(diǎn)控制端口輸入高電平時(shí)小數(shù)點(diǎn)自動(dòng)點(diǎn)亮。（4）自動(dòng)換擋原理 首先先設(shè)定，在顯示部分的三個(gè)顯示屏上全部為非零的數(shù)，且計(jì)數(shù)最高位的芯片74160N的進(jìn)位輸出端沒有進(jìn)位時(shí)，認(rèn)為此時(shí)的擋位是合適的擋位。所以，超量程換高檔

9、的原理為：計(jì)數(shù)最高位的芯片74160N的進(jìn)位輸出端有進(jìn)位時(shí)，應(yīng)該使當(dāng)前的檔位提高一個(gè)檔位增大量程；而欠量程換低檔的原理則是：只要三個(gè)顯示器的最高位沒有顯示數(shù)字或者說僅僅是顯示0時(shí)即第二個(gè)計(jì)數(shù)器沒有進(jìn)位，應(yīng)該使當(dāng)前的檔位降低一個(gè)檔位減小量程。2、 整體框圖計(jì)數(shù)器鎖存器譯碼器時(shí)鐘電路10進(jìn)制分頻器顯示器整形正弦波矩形波自檢控制電路閘門1s0.001s數(shù)字頻率計(jì)原理框圖 五、單元電路設(shè)計(jì)和整體電路圖1、信號(hào)整形電路設(shè)計(jì) 由于我們?cè)O(shè)計(jì)的是要在定時(shí)時(shí)間T內(nèi)計(jì)算脈沖個(gè)數(shù)，而有些信號(hào)例如正弦信號(hào)、三角波信號(hào)就不滿足要求，所以要將這些信號(hào)整形后產(chǎn)生同頻率的方波信號(hào)才能進(jìn)入閘門進(jìn)行計(jì)數(shù)。我們讓信號(hào)經(jīng)過運(yùn)放放大，

10、在經(jīng)過一個(gè)有555定時(shí)器構(gòu)成的施密特觸發(fā)器就可以達(dá)到整形的效果。 圖1-1 信號(hào)整形電路圖1-2 正弦波經(jīng)信號(hào)整形電路后的方波2、時(shí)基電路設(shè)計(jì)它包括兩個(gè)部分：脈沖產(chǎn)生電路和分頻電路脈沖產(chǎn)生電路：它是由555定時(shí)器和RC元件組成的振蕩器,要求其產(chǎn)生1000Hz的脈沖.圖中，和是定時(shí)電容C的充電電阻，和R4是電容C的放電電阻。當(dāng)電源接通后放電段截至，通過、和對(duì)C充電，電路翻轉(zhuǎn)時(shí)，放電導(dǎo)通，C通過、和放電。輸出端輸出矩形脈沖信號(hào)的周期為：頻率為 脈沖產(chǎn)生電路圖為圖2-1 脈沖產(chǎn)生電路 分頻電路：主要由十進(jìn)制計(jì)數(shù)器74LS160組成，因?yàn)檎袷幤鳟a(chǎn)生的是1000Hz的脈沖,也就是其周期是0.001s,而

11、時(shí)基信號(hào)要求為0.001s、0.01s、0.1s和1s。脈沖信號(hào)經(jīng)過一個(gè)74LS160后就被十分頻了，我們用了三個(gè)74LS160，所以555產(chǎn)生的1kHz的信號(hào)經(jīng)過三次分頻后得到3個(gè)74LS160的輸出信號(hào)頻率分別為100Hz、10Hz和1Hz。圖2-2 分頻電路3、 控制信號(hào)產(chǎn)生電路把閘門信號(hào)輸?shù)?4LS160的CLK端，把74160的輸出端A、B輸?shù)?4LS139的輸入端，其輸出就能產(chǎn)生計(jì)數(shù)、鎖存、換擋、清零控制信號(hào)。4、 閘門產(chǎn)生和換擋控制電路設(shè)計(jì) 我們是通過74LS153雙4選一數(shù)據(jù)選擇器來選擇所要的脈沖信號(hào)即閘門信號(hào)，由74LS153接換擋電路的A,B來對(duì)脈沖信號(hào)的選擇進(jìn)行控制。當(dāng)B

12、A輸入00時(shí)74LS151輸出的方波的頻率是1Hz；當(dāng)BA輸入01時(shí)74LS151輸出的方波的頻率是10Hz；當(dāng)BA輸入10時(shí)74LS151輸出的方波的頻率是100Hz，當(dāng)BA輸入11時(shí)74LS151輸出的方波的頻率為1000HZ。然后將74LS151輸出的方波作用到控制信號(hào)產(chǎn)生電路的CLK端，將1Y0，1Y1，1Y2，1Y3輸出的信號(hào)分別接到相應(yīng)端口，完成控制功能。同時(shí)，如同在換擋原理中所說，計(jì)數(shù)最高位的芯片74160N的進(jìn)位輸出端有進(jìn)位時(shí)，應(yīng)該使當(dāng)前的檔位提高一個(gè)檔位；而只要三個(gè)顯示器的最高位沒有顯示數(shù)字或者說僅僅是顯示0時(shí)，應(yīng)該使當(dāng)前的檔位降低一個(gè)檔位。按照一個(gè)控制周期內(nèi)，計(jì)數(shù)，鎖存，換

13、擋，清零的順序依次進(jìn)行。換擋的實(shí)現(xiàn)：首先必須說明,換擋電路（1）中的兩個(gè)D觸發(fā)器的應(yīng)用:當(dāng)D觸發(fā)器如下圖一樣的連接時(shí)，其輸出信號(hào)會(huì)如此變化：每一個(gè)控制周期開始時(shí)，前一個(gè)周期的清零信號(hào)使D觸發(fā)器的輸出端Q=0，=1;之后，第1個(gè)脈沖信號(hào)輸入時(shí)，Q和都會(huì)有一個(gè)跳變，分別表現(xiàn)為：Q輸出端為向上的跳變，為向下的跳變。另外，換擋電路（2）中的74192N的UP和DOWN的輸入端是上升沿觸發(fā)（1）低檔到高檔：此時(shí)計(jì)數(shù)最高位的芯片74160N的進(jìn)位輸出端有進(jìn)位，計(jì)數(shù)中間位的芯片74160N的進(jìn)位輸出端一直有進(jìn)位，這時(shí)，需要使換擋電路中的UP觸發(fā)，而不能使DOWN觸發(fā)，則決定了要使UP輸入端接的是輸出的信號(hào)，

14、因?yàn)榈妮敵鲂盘?hào)在第1次進(jìn)位脈沖輸入時(shí)就已經(jīng)完成了向下的跳變，而這不會(huì)使DOWN觸發(fā)。同時(shí)，在觸發(fā)之后，一直為低電平，和經(jīng)過非門的換擋信號(hào)進(jìn)行與運(yùn)算之后，仍然輸出為低電平。而與之相反，Q端輸出的波形完成了向上跳變，在和同樣經(jīng)過非門的換擋信號(hào)與運(yùn)算后，一定會(huì)有向上的跳變，可以使UP觸發(fā)。（2）高檔換低檔：高位到低位時(shí)，計(jì)數(shù)最高位的芯片74160N和計(jì)數(shù)中間位的芯片74160N的進(jìn)位輸出端都沒有進(jìn)位，這時(shí)，不能使換擋電路中的UP觸發(fā)，而要使DOWN觸發(fā)。當(dāng)?shù)妮敵鲂盘?hào)在沒有進(jìn)位脈沖輸入時(shí)就保持高電平，但在和經(jīng)過非門的換擋信號(hào)進(jìn)行與運(yùn)算之后，一定會(huì)有向上的跳變，可以使DOWN觸發(fā)。同時(shí)，Q的輸出信號(hào)在沒

15、有進(jìn)位脈沖輸入時(shí)就保持低電平，和換擋信號(hào)進(jìn)行與運(yùn)算之后，仍然輸出為低電平，沒有跳變，UP沒有觸發(fā)。同時(shí)需要對(duì)74192N中各個(gè)輸入輸出端進(jìn)行說明：（1） A,B,C,D四個(gè)輸入端中，C，D兩個(gè)輸入端不用，接地即可，A，B兩個(gè)輸入端則是用預(yù)先選擇檔位，圖中的A,B兩個(gè)輸入端接高電平，表示選擇1000Hz的檔位。（2） QA,QB,QC,QD四個(gè)輸出端中，QA,QB直接接到量程選擇電路中數(shù)據(jù)選擇器的A,B端，QC這樣的連接是為了當(dāng)QA, QB，QC輸出的信號(hào)組合將為為001時(shí)，保持選擇1000Hz檔位時(shí)的結(jié)果。（3） B0（或C0）中的輸出信號(hào)表示，在QA，QB為00的組合時(shí)，不出現(xiàn)11的組合形式

16、（74192N為一個(gè)16進(jìn)制的可逆移位寄存器，所以，在出現(xiàn)低兩位出現(xiàn)00組合時(shí)，繼續(xù)減會(huì)出現(xiàn)11的組合）。（a） 信號(hào)選擇電路 （b）閘門產(chǎn)生電路（c）換擋電路（1）（d）換擋電路（2）圖3-1 信號(hào)選擇電路和閘門產(chǎn)生電路 閘門產(chǎn)生電路產(chǎn)生的信號(hào)如下圖所示，往下依次為計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)電路中的PT端控制信號(hào)波形、CLR段清零信號(hào)波形、4511鎖存端波形，波形CLR低電平的時(shí)候，計(jì)數(shù)器清零。在一個(gè)控制周期內(nèi)，計(jì)數(shù)之前對(duì)計(jì)數(shù)器進(jìn)行了清零。根據(jù)4511BD的功能表可以知道，因?yàn)?4160的PT端為上升沿觸發(fā)，CLR端為下降沿觸發(fā)，4511BD的LE輸入端為下降沿觸發(fā)的特點(diǎn)和在換擋電路對(duì)換擋信號(hào)的要求，除了清

17、零信號(hào)為，其余控制信號(hào)全部要通過一個(gè)非門之后才能實(shí)現(xiàn)其功能。圖3-2 閘門產(chǎn)生電路的輸出信號(hào)波形5、 計(jì)數(shù)、鎖存、顯示電路 如圖4所示，由于題目所要求的數(shù)碼管數(shù)量和檔位設(shè)置計(jì)數(shù)部分我們采用了三個(gè)十進(jìn)制計(jì)數(shù)器74LS160，鎖存部分用了三個(gè)4511BD，顯示部分用了三個(gè)7段帶小數(shù)點(diǎn)的數(shù)碼管。三個(gè)74LS160的ENP和ENT端均同時(shí)接計(jì)數(shù)器CP信號(hào)，LOAD端均接高電平，CLR均接清零信號(hào)，第一個(gè)74LS160的CLK端接的是通過閘門的被測(cè)信號(hào)，而第一個(gè)74LS160的進(jìn)位輸出RCO端接到第二個(gè)的CLK端，第二個(gè)的RCO端則接到第三個(gè)的CLK端。當(dāng)被測(cè)信號(hào)進(jìn)入閘門接到第一個(gè)74LS160的CLK

18、端且CP為高電平時(shí)計(jì)數(shù)器開始計(jì)數(shù)，鎖存部分的4511BD兼有鎖存和譯碼的功能，LE端均接鎖存信號(hào)，BI、LT端均接高電平，4511BD的輸入端為4個(gè)二進(jìn)制數(shù)通過譯碼后輸出高低不同的電平接至數(shù)碼管控制LED燈的亮與暗而使數(shù)碼管顯示不同的十進(jìn)制數(shù)。圖4 計(jì)數(shù)、鎖存、顯示電路6、量程顯示電路 顯示電路主要是依靠74LS13924譯碼器的作用，當(dāng)AB的組合為00，01，10和11時(shí)，使顯示1Hz,10Hz,100Hz,1000Hz的發(fā)光二極管發(fā)光。6、 自檢電路設(shè)計(jì)各個(gè)開關(guān)分別接1KHZ、100HZ、10HZ、1HZ、待測(cè)信號(hào)，當(dāng)接到這四個(gè)閘門信號(hào)的其中一個(gè)時(shí)都可以作為自檢，只要結(jié)果顯示跟接入信號(hào)一樣

19、就說明我們的電路設(shè)計(jì)是正確的。7、 總電路圖6、 電路仿真結(jié)果記錄及分析1、 整形電路的調(diào)試輸入信號(hào)為1000Hz的正弦波信號(hào)，輸出的圖形如下：正弦波經(jīng)信號(hào)整形電路后的方波2、脈沖產(chǎn)生電路的調(diào)試 我們采用一個(gè)555定時(shí)器和RC電容電阻元件組成一個(gè)多諧振蕩器產(chǎn)生1000HZ的方波信號(hào)，我們用一個(gè)示波器接在555定時(shí)器的輸出端測(cè)量產(chǎn)生信號(hào)的波形，我所設(shè)置的橫坐標(biāo)參數(shù)為1ms/DIV，剛好產(chǎn)生信號(hào)的周期為1ms,即f=1000HZ，所以測(cè)試結(jié)果正確。 脈沖信號(hào)波形和測(cè)量探針顯示的結(jié)果3、 分頻電路的調(diào)試 左圖表示的是1Hz的信號(hào)和10Hz信號(hào)的波形，右圖表示的是100Hz的信號(hào)和1000Hz信號(hào)的波

20、形，4、 控制電路的測(cè)試我們用邏輯分析儀測(cè)試芯片74139N的四個(gè)個(gè)輸出端的波形結(jié)果如下圖所示，能夠?qū)崿F(xiàn)計(jì)數(shù)、鎖存、換擋、清零的控制，當(dāng)計(jì)數(shù)器CP信號(hào)下降沿時(shí)鎖存信號(hào)也到達(dá)下降沿，計(jì)數(shù)、鎖存結(jié)束顯示器顯示，測(cè)量結(jié)果正常。控制信號(hào)波形5、計(jì)數(shù)、鎖存電路的測(cè)試將74160的CLR端，LD端都接高電平，3個(gè)74160級(jí)聯(lián)，構(gòu)成異步十進(jìn)制計(jì)數(shù)器，同時(shí)4511的5端要接0，接好后給最低位的74160一個(gè)CP信號(hào)，讓函數(shù)信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生一個(gè)適當(dāng)頻率的方波。這樣，計(jì)數(shù)器就開始計(jì)數(shù)了。6、顯示電路的測(cè)試將4511BD的BI、LT接高電平，LE端接地，2、1、7腳均接高電平，6腳接低電平，二進(jìn)制數(shù)為0111，即為

21、十進(jìn)制的7，如圖測(cè)試結(jié)果顯示為十進(jìn)制的七，這樣顯示器就可以應(yīng)用了顯示電路測(cè)試連接圖7、 自動(dòng)換擋電路的測(cè)試 （1）、換擋電路1的測(cè)試：圖1-1 測(cè)試電路 圖1-2 左圖為初始波形，右圖為整體波形從圖中可以清楚的看到：當(dāng)D觸發(fā)器的CLK輸入端為高電平，且有進(jìn)位時(shí)，Q的輸出信號(hào)有一個(gè)向上的跳變，之后一直為高電平，而為低電平。圖2-1 測(cè)試電路 圖2-2 左圖為初始波形，右圖為整體波形從圖中可以清楚的看到：當(dāng)D觸發(fā)器的CLK輸入端為低電平，且有進(jìn)位時(shí)，Q的輸出信號(hào)為低電平，而有一個(gè)向上的跳變，之后一直為高電平。圖3-1 測(cè)試電路 圖3-2 左圖為初始波形，右圖為整體波形從圖中可以清楚的看到：當(dāng)D觸發(fā)

22、器的CLK輸入端為高電平，且沒有進(jìn)位時(shí)，Q的輸出信號(hào)為低電平，而有一個(gè)向上的跳變，之后一直為高電平。圖4-1 測(cè)試電路 圖4-2 左圖為初始波形，右圖為整體波形從圖中可以清楚的看到：當(dāng)D觸發(fā)器的CLK輸入端低高電平，且沒有進(jìn)位時(shí)，Q的輸出信號(hào)為低電平，而有一個(gè)向上的跳變，之后一直為高電平。綜上可知：如此連接電路圖時(shí)，Q只會(huì)在既有進(jìn)位信號(hào)輸入，又是D觸發(fā)器的CLK為高電平時(shí)才會(huì)觸發(fā)，產(chǎn)生向上的跳變。當(dāng)CLK輸入為低電平有效時(shí)，則是與Q的情況完全相反，則用Q 的輸出信號(hào)做高檔換低檔的控制信號(hào)，的輸出信號(hào)做低檔換高檔的控制信號(hào)?？芍鹤詣?dòng)換擋電路1是可以實(shí)現(xiàn)預(yù)定的功能的。（2）、自動(dòng)換擋電路2的測(cè)試

23、 調(diào)節(jié)各個(gè)控制開關(guān)，使R=0，“UP”接時(shí)鐘脈沖，“DOWN”和“LOAD”接高電平。仿真開始，計(jì)數(shù)器工作在十進(jìn)制加法模式，由“9 0”，且在“CO”端產(chǎn)生進(jìn)位信號(hào)，進(jìn)位邏輯指示燈亮；重新 調(diào)節(jié)各個(gè)控制開關(guān)，使R=0，“DOWN”接時(shí)鐘脈沖，“UP”和“LOAD”接高電平。仿真開始，計(jì)數(shù)器工作在十進(jìn)制減法模式，在“ 0 9”之間來回變換。7、 元器件列表：八、心得體會(huì) 經(jīng)過三個(gè)星期的努力研究，我們小組終于順利設(shè)計(jì)出了數(shù)字頻率計(jì)。這個(gè)過程當(dāng)中，每一次的小小突破，都給我們帶來巨大的喜悅，真可謂皇天不負(fù)苦心人，三個(gè)星期來的汗水沒有白流。這次課程設(shè)計(jì)給了我們一次鍛煉自己，提高自己動(dòng)手和思考分析以及解決問題的能力，我們不僅收獲了