基于Multisim9.0簡易數(shù)字頻率計的設計與仿真

1、精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上基于Multisim9.0簡易數(shù)字頻率計的設計與仿真摘要Multisim9.0作為國際上流行的電子電路輔助設計和分析軟件，其強大的虛擬儀器庫和軟件仿真功能，為電路設計提供了先進、高效的設計平臺。本文以簡易數(shù)字頻率計為例，介紹其工作原理、硬件電路設計和仿真過程。關鍵詞： Multisim9.0；數(shù)字頻率計；電路設計；仿真The design and simulation of simplified digital frequency counter based on Multisim9.0AbstractMultisim9.0 , as a popular electr

2、onic circuitdesign and analysis soft ware in the world , has powerful virtual in strument store-House and software simulation function , which can offer an advanced and high efficient design platform for circu it design. Thispaper ,Taking simplified digital frequency counter as an example,introduces

3、 the working principle,hard ware circuit design and simulation Process.Keywords: Multisim9.0; digital frequency counter; circu it design; simulation1 引言Multisim9.0是美國NI公司推出的EDA(Elec-tronic Designic Automatic)，電子設計自動化技術)軟件的一種,包含有電子電路仿真設計的模塊、設計軟件、布線引擎及通信電路分析與設計模塊4個部分,這4個部分相互獨立,可以分別使用。并且在9.0中,引入了公司獨創(chuàng)的、

4、先進的(-)技術,該技術是一種圖形化的編程語言和開發(fā)環(huán)境。電子產品設計人員利用這個軟件可對所設計的電路進行仿真和調試,一方面可以驗證所設計的電路是否能達到設計要求和技術指標;另一方面,又可以通過改變電路的結構、元器件參數(shù),使整個電路的性能達到最佳。根據(jù)仿真電路的結果,將實際電路制作出來。這樣,不僅降低了電路的設計成本,同時也縮短了產品的研發(fā)周期。這是一種目前世界上越來越被廣大工程技術人員所熟悉和掌握的先進的設計理念和技術1。1 技術指標1.1整體功能要求頻率計主要用于測量正弦波、矩形波、三角波和尖脈沖等周期信號的頻率值。其擴展功能可以測量信號的周期和脈沖寬度。1.2系統(tǒng)結構要求數(shù)字頻率計的整體

5、結構要求如圖所示。圖中被測信號為外部信號，送入測量電路進行處理、測量，檔位轉換用于選擇測試的項目-頻率、周期或脈寬，若測量頻率則進一步選擇檔位。 顯示電路檔位轉換測量電路被測信號數(shù)字頻率計整體方案結構方框圖1. 電氣指標3.1被測信號波形：正弦波、三角波和矩形波。3.2 測量頻率范圍：分三檔：1Hz999Hz；0.01kHz9.99kHz；0.1kHz99.9kHz3.3 測量周期范圍：1ms1s。3.4 測量脈寬范圍：1ms1s。1.5 測量精度：顯示3位有效數(shù)字（要求分析1Hz、1kHz和999kHz的測量誤差）。3.6當被測信號的頻率超出測量范圍時,報警.4.擴展指標要求測量頻率值時，1

6、Hz99.9kHz的精度均為+1。5.設計條件5.1 電源條件：+5V。5.2 可供選擇的元器件范圍如下表型號名稱及功能數(shù)量NE555定時器1片741518選1數(shù)據(jù)選擇器2片74153雙4選1數(shù)據(jù)選擇器2片7404六反向器1片4518十進制同步加/減計數(shù)器2片74132四2輸入與非門（有施密特觸發(fā)器）1片74160十進制同步計數(shù)器3片C392數(shù)碼管3片4017十進制計數(shù)器/脈沖分配器1片45114線七段所存譯碼器/驅動器3片TL0841片10K電位器1片電阻電容撥盤開關1個門電路、阻容件、發(fā)光二極管和轉換開關等原件自定。2 整體方案設計2.1 算法設計頻率是周期信號每秒鐘內所含的周期數(shù)值?？筛?/p>

7、據(jù)這一定義采用如圖2-1所示的算法。圖2-2是根據(jù)算法構建的方框圖。計數(shù)電路閘門輸入電路閘門產生顯示電路被測信號 圖2-2 頻率測量算法對應的方框圖在測試電路中設置一個閘門產生電路，用于產生脈沖寬度為1s的閘門信號。改閘門信號控制閘門電路的導通與開斷。讓被測信號送入閘門電路，當1s閘門脈沖到來時閘門導通，被測信號通過閘門并到達后面的計數(shù)電路（計數(shù)電路用以計算被測輸入信號的周期數(shù)），當1s閘門結束時，閘門再次關閉，此時計數(shù)器記錄的周期個數(shù)為1s內被測信號的周期個數(shù)，即為被測信號的頻率。測量頻率的誤差與閘門信號的精度直接相關，因此，為保證在1s內被測信號的周期量誤差在10 ³量級，則要求

8、閘門信號的精度為10 量級。例如，當被測信號為1kHz時，在1s的閘門脈沖期間計數(shù)器將計數(shù)1000次，由于閘門脈沖精度為10 ，閘門信號的誤差不大于0.1s，固由此造成的計數(shù)誤差不會超過1，符合5*10 ³的誤差要求。進一步分析可知，當被測信號頻率增高時，在閘門脈沖精度不變的情況下，計數(shù)器誤差的絕對值會增大，但是相對誤差仍在5*10 ³范圍內。但是這一算法在被測信號頻率很低時便呈現(xiàn)出嚴重的缺點，例如，當被測信號為0.5Hz時其周期是2s，這時閘門脈沖仍未1s顯然是不行的，故應加寬閘門脈沖寬度。假設閘門脈沖寬度加至10s，則閘門導通期間可以計數(shù)5次，由于數(shù)值5是10s的計數(shù)結

9、果，故在顯示之間必須將計數(shù)值除以10.2.2 整體方框圖及原理輸入電路：由于輸入的信號可以是正弦波，三角波。而后面的閘門或計數(shù)電路要求被測信號為矩形波，所以需要設計一個整形電路則在測量的時候，首先通過整形電路將正弦波或者三角波轉化成矩形波。在整形之前由于不清楚被測信號的強弱的情況。所以在通過整形之前通過放大衰減處理。當輸入信號電壓幅度較大時，通過輸入衰減電路將電壓幅度降低。當輸入信號電壓幅度較小時，前級輸入衰減為零時若不能驅動后面的整形電路，則調節(jié)輸入放大的增益，時被測信號得以放大。頻率測量：測量頻率的原理框圖如圖2-3.測量頻率共有3個檔位。被測信號經(jīng)整形后變?yōu)槊}沖信號（矩形波或者方波），送

10、入閘門電路，等待時基信號的到來。時基信號有555定時器構成一個較穩(wěn)定的多諧振蕩器，經(jīng)整形分頻后，產生一個標準的時基信號，作為閘門開通的基準時間。被測信號通過閘門，作為計數(shù)器的時鐘信號，計數(shù)器即開始記錄時鐘的個數(shù)，這樣就達到了測量頻率的目的。周期測量：測量周期的原理框圖2-4.測量周期的方法與測量頻率的方法相反，即將被測信號經(jīng)整形、二分頻電路后轉變?yōu)榉讲ㄐ盘枴７讲ㄐ盘栔械拿}沖寬度恰好為被測信號的1個周期。將方波的脈寬作為閘門導通的時間，在閘門導通的時間里，計數(shù)器記錄標準時基信號通過閘門的重復周期個數(shù)。計數(shù)器累計的結果可以換算出被測信號的周期。用時間Tx來表示：Tx=NTs式中：Tx為被測信號的周

11、期；N為計數(shù)器脈沖計數(shù)值；Ts為時基信號周期。時基電路：時基信號由555定時器、RC組容件構成多諧振蕩器，其兩個暫態(tài)時間分別為T1=0.7（Ra+Rb）C T2=0.7RbC重復周期為 T=T1+T2 。由于被測信號范圍為1Hz1MHz，如果只采用一種閘門脈沖信號，則只能是10s脈沖寬度的閘門信號，若被測信號為較高頻率，計數(shù)電路的位數(shù)要很多，而且測量時間過長會給用戶帶來不便，所以可將頻率范圍設為幾檔： 1Hz999Hz檔采用1s閘門脈寬；0.01kHz9.99kHz檔采用0.1s閘門脈寬；0.1kHz99.9kHz檔采用0.01s閘門脈寬。多諧振蕩器經(jīng)二級10分頻電路后，可提取因檔位變化所需的

12、閘門時間1ms、0.1ms、0.01ms。閘門時間要求非常準確，它直接影響到測量精度，在要求高精度、高穩(wěn)定度的場合，通常用晶體振蕩器作為標準時基信號。在實驗中我們采用的就是前一種方案。在電路中引進電位器來調節(jié)振蕩器產生的頻率。使得能夠產生1kHz的信號。這對后面的測量精度起到?jīng)Q定性的作用。計數(shù)顯示電路：在閘門電路導通的情況下，開始計數(shù)被測信號中有多少個上升沿。在計數(shù)的時候數(shù)碼管不顯示數(shù)字。當計數(shù)完成后，此時要使數(shù)碼管顯示計數(shù)完成后的數(shù)字。控制電路：控制電路里面要產生計數(shù)清零信號和鎖存控制信號?？刂齐娐饭ぷ鞑ㄐ蔚氖疽鈭D如圖2-5.3 單元電路設計3.1 時基電路設計圖3-1 時基電路與分頻電路它

13、由兩部分組成: 如圖3-1所示，第一部分為555定時器組成的振蕩器(即脈沖產生電路),要求其產生1000Hz的脈沖.振蕩器的頻率計算公式為:f=1.43/(R1+2*R2)*C),因此,我們可以計算出各個參數(shù)通過計算確定了R1取430歐姆,R3取500歐姆,電容取1uF.這樣我們得到了比較穩(wěn)定的脈沖。在R1和R3之間接了一個10K的電位器便于在后面調節(jié)使得555能夠產生非常接近1KHz的頻率。第二部分為分頻電路,主要由4518組成（4518的管腳圖，功能表及波形圖詳見附錄），因為振蕩器產生的是1000Hz的脈沖,也就是其周期是0.001s,而時基信號要求為0.01s、0.1s和1s。4518為

14、雙BCD加計數(shù)器，由兩個相同的同步4級計數(shù)器構成，計數(shù)器級為D型觸發(fā)器，具有內部可交換CP和EN線，用于在時鐘上升沿或下降沿加計數(shù)，在單個運算中，EN輸入保持高電平，且在CP上升沿進位，CR線為高電平時清零。計數(shù)器在脈動模式可級聯(lián)，通過將Q³連接至下一計數(shù)器的EN輸入端可實現(xiàn)級聯(lián)，同時后者的CP輸入保持低電平。 如圖3-2所示，555產生的1kHz的信號經(jīng)過三次分頻后得到3個頻率分別為100Hz、10Hz和1Hz的方波。圖3-2 1kHz的方波分頻后波形圖3.2閘門電路設計 如圖3-3所示，通過74151數(shù)據(jù)選擇器來選擇所要的10分頻、100分頻和1000分頻。74151的CBA接撥

15、盤開關來對選頻進行控制。當CBA輸入001時74151輸出的方波的頻率是1Hz；當CBA輸入010時74151輸出的方波的頻率是10Hz；當CBA輸入011時74151輸出的方波的頻率是100Hz；這里我們以輸出100Hz的信號為例。分析其通過4017后出現(xiàn)的波形圖（4017的管腳圖、功能表和波形圖詳見附錄）。4017是5位計數(shù)器，具有10個譯碼輸出端，CP，CR，INH輸入端，時鐘輸入端的施密特觸發(fā)器具有脈沖整形功能，對輸入時鐘脈沖上升和下降時間無限制，INH為低電平時，計數(shù)器清零。100Hz的方波作為4017的CP端，如圖3-3，信號通過4017后，從Q1輸出的信號高電平的脈寬剛好為100

16、Hz信號的一個周期，相當于將原信號二分頻。也就是Q1的輸出信號高電平持續(xù)的時間為10ms，那么這個信號可以用來導通閘門和關閉閘門。圖3-3 閘門電路圖3-4 3.3控制電路設計通過分析我們知道控制電路這部分是本實驗的最為關鍵和難搞的模塊。其中控制模塊里面又有幾個小的模塊，通過控制選擇所要測量的東西。比如頻率，周期，脈寬。同時控制電路還要產生74160的清零信號，4511的鎖存信號。控制電路。計數(shù)電路和譯碼顯示電路詳細的電路如圖3-5所示。當74153的CBA接001、010、011的時候電路實現(xiàn)的是測量被測信號頻率的功能。當74153的CBA接100的時候實現(xiàn)的是測量被測信號周期的功能。當74

17、153的CBA接101的時候實現(xiàn)的是測量被測信號脈寬的功能。圖3-6是測試被測信號頻率時的計數(shù)器CP信號波形、PT端輸入波形、CLR段清零信號波形、4511鎖存端波形圖。其中第一個波形是被測信號的波形圖、第二個是PT端輸入信號的波形圖、第三個是計數(shù)器的清零信號。第四個是鎖存信號。PT是高電平的時候計數(shù)器開始工作。CLR為低電平的時候，計數(shù)器清零。根據(jù)圖得知在計數(shù)之前對計數(shù)器進行了清零。根據(jù)4511（4511的管腳圖和功能表詳見附錄）的功能表可以知道，當鎖存信號為高電平的時候，4511不送數(shù)。如果不讓4511鎖存的話，那么計數(shù)器輸出的信號一直往數(shù)碼管里送。由于在計數(shù)，那么數(shù)碼管上面一直顯示數(shù)字，

18、由于頻率大，那么會發(fā)現(xiàn)數(shù)字一直在閃動。那么通過鎖存信號可以實現(xiàn)計數(shù)的時候讓數(shù)碼管不顯示，計完數(shù)后，讓數(shù)碼管顯示計數(shù)器計到的數(shù)字的功能。根據(jù)圖可以看到，當PT到達下降沿的時候，此時4511的LE端的輸入信號也剛好到達下降沿。圖3-6 計數(shù)器CP信號波形、PT端輸入波形、CLR段清零信號波形、4511鎖存端波形圖圖3-6，是測量被測信號頻率是1.1KHz的頻率的圖。由于multsisim軟件篇幅的關系。時基電路產生的信號直接用信號發(fā)生器來代替。圖中電路1K的信號經(jīng)過分頻后選擇的是100Hz的信號為基準信號。那么這個電路實現(xiàn)測量頻率的范圍是0.01KHz9.99KHz的信號的頻率。同時控制電路也實現(xiàn)

19、了對被測信號的周期和脈寬的測量。當CBA的取一定的值，電路實現(xiàn)一定的測量功能。3.4 小數(shù)點顯示電路設計在測量頻率的時候，由于分3個檔位，那么在不同的檔的時候，小數(shù)點也要跟著顯示。比如CBA接011測量頻率的時候，它所測信號頻率的范圍是0.1KHz99.9KHz，那么在顯示的時候三個數(shù)碼管的第二個數(shù)碼管的小數(shù)點要顯示。CBA接010測量頻率的時候，它所測信號頻率的范圍是0.01KHz9.99KHz，那么顯示的時候，最高位的數(shù)碼管的小數(shù)點也要顯示。對比一下兩個輸入的高低電平可以發(fā)現(xiàn)CA位不一樣，顯示的小數(shù)點就不一樣。我們可以想到可以通過74153數(shù)據(jù)選擇器來實現(xiàn)小數(shù)點顯示的問題。具體的實現(xiàn)方法見

20、圖3-7所示。3.5整體電路圖圖3-8 整體電路圖3.6整機原件清單元件數(shù)量元件數(shù)量555定時器一片7404一片8.2K一個4518兩片5.1K一個撥盤開關一個10K電位器一個4017一片74151一片74160三片74153三片4511三片74132一片數(shù)碼管三個LED燈一個保護電阻四個0.01F電容兩個5V直流電源一個導線若干4 測試與調整4.1 時基電路的調測首先調測時基信號，通過555定時器、RC阻容件構成多諧振蕩器的兩個暫態(tài)時間公式，選擇R1=8.2K ，R2=5.1K，C=0.01F。把555產生的信號接到示波器中，調節(jié)電位器使得輸出的信號的頻率為1KHz。同時輸出信號的頻率也要穩(wěn)

21、定。測完后，下面測試分頻后的頻率，分別接一級分頻、二級分頻、三級分頻的輸出端，測試其信號。測出來的信號頻率和理論值很接近。由于是將示波器的測量端分別測量每個原件的輸出端。下面我在實驗中把74151和撥盤開關接好，通過撥盤開關來控制74151的輸出信號，把示波器的測量端接74151的輸出端。在CBA取三個不同的高低電平時，得到三個不同頻率的信號。具體的波形圖見圖3-2所示。這里就不再重復了。這樣，時基電路這部分就測試完畢，沒有問題了。4.2 顯示電路的調測由于在設計過程中，控制電路這部分比較難，要花時間在上面設計電路。為了節(jié)約時間，我在課程設計的過程中就先連接后面的顯示電路和計數(shù)電路。首先是對數(shù)

22、碼管（數(shù)碼管的管腳圖和功能表詳見附錄）的顯示進行了調測。圖4-1 顯示電路調測連接圖如圖4-1所示接好顯示電路（這里就只給出一個數(shù)碼管說明一下）。然后將4511的5端接地。然后給4511的6217端分別接高低電平，數(shù)碼管就會顯示對應的數(shù)字。比如6217分別接1000，那么數(shù)碼管就對應顯示數(shù)字8.同樣，還有兩個數(shù)碼管也按上圖接好。接好后的測試方法同上。這樣，顯示電路也就搞好了。4-3 計數(shù)電路的調測圖4-2 計數(shù)電路調測連接圖計數(shù)電路按照圖4-2所示連接好，將74160的PT端，CLR端，LD端都接高電平，3個74160級聯(lián)，構成異步十進制計數(shù)器。同時4511的5端要接0，在調測的過程中，我忘記

23、將其置零，導致在后面數(shù)碼管一直不顯示數(shù)字。接好后，給最低位的74160一個CP信號。讓函數(shù)信號發(fā)生器產生一個頻率適當?shù)姆讲?。這樣，計數(shù)器就開始計數(shù)了。數(shù)碼管從000999顯示。計數(shù)電路就這樣搞好了。在調測的過程中，74160的CLR端，LD端，4511的5端都是用臨時的線連接。因為在后面這些端都是連接控制電路產生清零、鎖存信號的輸出端。4.4 控制電路的調測控制電路的連接圖如圖4-3所示，其中兩個74153的BA端分別接了01，4017的輸入的CP的頻率是100Hz，此時的功能是測量范圍是0.1KHz99.9KHz。由調試波形可以知道電路設計是正確的。這部分是測量頻率的功能。同時控制電路還要實

24、現(xiàn)測量周期和脈寬的功能，在前面已經(jīng)說明的如何測量周期的算法，它的方法剛好和測量頻率的相反，測頻率的時候時基信號作為閘門信號，而測量周期是將被測信號作為閘門信號。圖4-6 測量周期連接圖（部分）測量周期的時候只需將74153的CBA置100就可以實現(xiàn)了。當74153的CBA為100的時候，74153的1Y輸出的信號為被測信號，在圖中接的是函數(shù)信號發(fā)生器，它產生的是頻率為20Hz的方波。這個信號作為4017的CP信號。根據(jù)圖4-6可以知道74151的輸出的信號是被測信號fx，經(jīng)過4017后的輸出信號信號Q1、Q2的脈寬剛好為fx的周期，這個原理在前面測量頻率部分已經(jīng)介紹過，這里就不再重復了。其中Q

25、1信號非一下，就可以作為74160的CLR端的清零信號，Q2的信號接74160的PT端作為的閘門信號，在PT一直為高電平的時候計數(shù)器計數(shù)。PT的高電平持續(xù)的時間剛好為fx的周期。在閘門導通的時間，即PT一直為高電平的時候，計數(shù)器記錄標準時基信號通過閘門的重復周期個數(shù)。計數(shù)器累計的結果可以換算出被測信號的周期，用時間Tx來表示：Tx=NTs式中：Tx為被測信號的周期；N為計數(shù)器脈沖計數(shù)值；Ts為時鐘信號周期。根據(jù)Ts=1ms，N=50.可以知道被測信號的周期為50ms，在電路中我們給出被測信號的頻率為20Hz。那么測量的結果和理論值是一樣的。以上是對被測信號周期測量的部分。調測過程中電路的輸入輸

26、出波形圖見圖4-7，其中的控制計數(shù)器計數(shù)的原理和測量頻率所用的方法一樣。最后是測量脈寬部分的調測。測量脈沖寬度的原理與測量周期的原理十分相似。所不同的是，它直接用整形后的脈沖信號的寬度tw作為閘門的導通時間。在閘門導通的時間內，測量時基信號的重復周期，并由式tw=NTs得出脈沖寬度值。如圖4-8所示，與圖4-7對比一下，會發(fā)現(xiàn)PT信號，CLR端信號，鎖存信號的脈寬為4-7圖中對應的波形脈寬的一半。那么最終數(shù)碼管顯示的數(shù)字應該是25.實際的測量值也與理論值非常接近。那么到此，整個控制電路部分實現(xiàn)的控制功能都已經(jīng)實現(xiàn)了。到這里，會發(fā)現(xiàn)控制電路這個模塊在這個課程設計中占的分量。也是整個設計過程的精華

27、所在。把控制電路這部分搞定，那么本次的課程設計也就基本完成了。4.5 整體指標測試被測信號頻率周期脈寬的測量檔位 測量范圍 被測信號頻率 測量值001 1Hz999Hz 207 Hz 210Hz 011 0.1kHz99.9kHz 27.1KHz 27.2KHz 010 0.01KHz9.99KHz 3.25KHz 3.26KHz100 測量周期 20.1Hz 49ms101 測量脈寬 20.1Hz 24ms5 總結5.1 設計任務完成情況通過為期兩周的課程設計，完成了本次設計的技術指標，剛開始設計的時候，由于控制電路這部分比較難搞定，所以在連接電路的時候，就會停下來設計控制電路，為了提高效率

28、，在實際的操作中，先連好時基電路，分頻電路測試通過后，再把顯示電路和計數(shù)電路連好，調測符合要求。最后搞定控制電路的連接。最后完成的一塊電路板，它所實現(xiàn)的功能就是可以測被測信號的頻率，周期和脈寬。在調測的過程中發(fā)現(xiàn)測量頻率時，檔位在1Hz999Hz，最終得到的結果的誤差稍微大了點，其他的測量結果非常接近測量值。5.2 問題及改進在設計的555構成多諧振蕩器輸出的方波信號，由于電路里面使用的電容元件，在實驗的時候，隨著實驗室里面溫度的變化，輸出信號的頻率也會發(fā)生變化，這是造成誤差的一個原因，為了在驗收的時候提高測量的準確性，所以在測量前要調節(jié)電位器，把產生的方波信號接示波器，測量其輸出頻率，調節(jié)電

29、位器，使輸出的信號非常接近1KHz，這樣的話在后面的測量中會減小誤差。在調測計數(shù)顯示電路的時候，在連接4511元件的時候忘記了將4511的5端接地，導致數(shù)碼管無法計數(shù)，在實驗的過程中，連接好電路以后，發(fā)現(xiàn)沒反應，然后通過示波器一個一個檢測元件的輸入和輸出信號，看看是不是和理論的一樣。找出不符合理論的那部分，對照電路圖進行檢查修改，最后發(fā)現(xiàn)有的芯片的使能端沒有接地，導致元件的功能沒有實現(xiàn)。所以在連接電路的時候要細心，這也是要改進的地方。不然的話就會出現(xiàn)一個又一個的連接上面的問題。在最終測量頻率很低的時候，那么本次電路測量頻率的算法就有了一定的缺點。例如，當被測信號為0.5Hz時，其周期為2s，這

30、時閘門的脈沖仍為1s顯然是不行的。故應該加寬閘門脈沖的寬度假設閘門脈沖寬度加至10S，則閘門導通期間可計數(shù)5次，由于計數(shù)值5是10s的計數(shù)結果，故在顯示之間必須將計數(shù)值除以10.加寬閘門信號也會帶來一些問題：計數(shù)結果要進行除以10的運算，每次測量的時間最少要10s，時間過長不符合人們的測量習慣，由于閘門期間計數(shù)值過少，測量的精度也會下降。為了克服測量低頻信號時的不足，可以使用另一種算法。將被測信號送入被測信號閘門產生電路，該電路輸出一個脈沖信號，脈寬與被測信號的周期相等。再用閘門產生電路輸出的閘門信號控制閘門電路的導通與開斷。設置一個頻率精度較高的周期信號（例如10KHz）作為時基信號，當閘門

31、導通時，時基信號通過閘門到達計數(shù)電路計數(shù)。由于閘門導通時間與被測信號周期相同，則可根據(jù)計數(shù)器計數(shù)值和時基信號的周期算出被測信號的周期T。T=時基信號周期*計數(shù)器計數(shù)值。再根據(jù)頻率和周期互為倒數(shù)的關系，算出被測信號的頻率f。這里面就提供一個思想。沒有通過實踐去驗證。不可避免，這個算法也有它自己的缺陷。5.3心得體會本次實習讓我們體味到設計電路、連接電路、調測電路過程中的樂苦與甜。設計是我們將來必需的技能，這次實習恰恰給我們提供了一個應用自己所學知識的機會，從到圖書館查找資料到對電路的設計對電路的調試再到最后電路的成型，都對我所學的知識進行了檢驗。在實習的過程中發(fā)現(xiàn)了以前學的數(shù)字電路的知識掌握的不

32、牢。同時在設計的過程中，遇到了一些以前沒有見到過的元件，但是通過查找資料來學習這些元件的功能和使用。制作過程是一個考驗人耐心的過程，不能有絲毫的急躁，馬虎，對電路的調試要一步一步來，不能急躁，因為是在電腦上調試，比較慢，又要求我們有一個比較正確的調試方法，像把頻率調準等等。這又要我們要靈活處理，在不影響試驗的前提下可以加快進度。合理的分配時間。在設計控制電路的時候，我們可以連接譯碼顯示和計數(shù)電路，這樣就加快了完成的進度。最重要的是要熟練地掌握課本上的知識，這樣才能對試驗中出現(xiàn)的問題進行分析解決。附錄CC 4518十進制同步加/減計數(shù)器簡要說明 CC4518 為雙 BCD 加計數(shù)器，該器件由兩個

33、相同的同步 4 級計數(shù)器組成。計數(shù)器級為 D 型觸發(fā)器。具有內部可交換 CP 和 EN 線，用于在時鐘上升沿或下降沿加計數(shù)。在單個單元運算中，EN 輸入保持高電平，且在 CP 上升沿進位。CR 線為高電平時，計數(shù)器清零。計數(shù)器在脈動模式可級聯(lián)，通過將 Q3 連接至下一計數(shù)器的 EN 輸入端可實現(xiàn)級聯(lián)。同時后者的 CP輸入保持低電平。4518 管腳圖4518功能表及波形圖CC4017-十進制計數(shù)器/脈沖分配器簡要說明：CC4017 是 5 位 Johnson 計數(shù)器，具有 10 個譯碼輸出，CP，CR，INH 輸入端。時鐘輸入端的斯密特觸發(fā)器具有脈沖整形功能，對輸入時鐘脈沖上升和下降時間無限制，

34、INH為低電平時，計數(shù)器在時鐘上升沿計數(shù)；反之計數(shù)功能無效。CR為高電平時，計數(shù)器清零。Johnson 計數(shù)器提供了快速操作，2 輸入譯碼選通和無毛刺譯碼輸出，防鎖選通，保證了正確的計數(shù)順序。譯碼輸出一般為低電平，只有在對應時鐘周期內保持高電平。4017管腳圖4017功能表及波形圖CC4511 4線七段所存譯碼器/驅動器簡要說明 CC4511是 BCD7 段所存譯碼驅動器，在同一單片結構上由 COS/MOS 邏輯器件和 npn 雙極型晶體管構成。這些器件的組合，使 CC4511 具有低靜態(tài)耗散和高抗干擾及源電流高達 25mA 的性能。由此可直接驅動 LED 及其它器件。 LT 、BI 、LE 輸入端分別檢測顯示、亮度調節(jié)、存儲或選通一BCD碼等功能。當使用外部多路轉換電路時，可多路轉換和顯示幾種不同的信號。4511管腳