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数电课程设计
目录
第一章 设计指标
1.1 功能指标---------------------------------------------------------2
1.2 参数指标--------------------------------------------------------2
第二章 系统概述
2.1 设计思想--------------------------------------------------------3
2.2 可行性论证------------------------------------------------------3
2.3 各功能的组成---------------------------------------------------4
2.4 总体工作过程---------------------------------------------------4
第三章 单元电路的设计与分析
3.1 各单元电路的选择-----------------------------------------------5
3.2 设计及工作原理分析---------------------------------------------12
第四章 电路的组成与调试
4.1 遇到的主要问题-------------------------------------------------13
4.2 现象记录及原因分析---------------------------------------------13
4.3 解决措施及效果-------------------------------------------------14
4.4 功能的测试方法、步骤、设备、记录的数据-------------------------14
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-------------------18
5.2 总体设计的收获与体会-------------------------------------------18
附图(电路图、电路总图)-------------------------------------------18
参考文献----------------------------------------------------------19
第一章 设计指标
1.1功能指标
1
、 整体功能指标
整体要求设计一个测量 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 4 个 LED 七段数码管显示,并以发光二极管指示测量对象:
频率以及测量值的的单位:Hz、kHz。频率的测量范围有四档量程。
(1) 测量结果显示4位有效数字,测量精度为万分之一。
(2) 频率测量范围:100.0 H z~999.9kHz,分为四档。
第一档:100.0Hz~999.0Hz
第二档:1.000kHz~9.999kHz
第三档:10.00kHz~99.99kHz
第四档:100.0kHz~999.9kHz
(3) 量程切换可以采用按键 SWB、SWA 手动切换。
1.2
参数指标
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数电课程设计
1、 主要参数指标
(1) 测量范围:被测信号的最高频率和最低频率。
(2) 测量精度:测量数值位的有效位;
(3) 测量误差:主要有计数误差和时基误差;
时基误差——定时时间不准造成的误差,与被测信号频率及数值有效位无
关,为恒定值。
计数误差——由于输入信号与标准定时信号不同步,可能产生1个脉冲的
误差。
测量值有效位越多,计数相对误差越小;
累计标准时间 T s中被测信号的脉冲个数 N x,被测信号频率:
fx≈Nx/Ts
第二章 系统概述
2.1设计思想
1、周期性信号频率的物理意义是信号在1 S 时间内的周期数,单位有赫
兹(Hz)、千赫兹(kHz)、兆赫兹(MHz)等;
2、数字频率计的基本原理是测量周期性信号在单位时间内的信号周波数 ,
所以它的主要电路是计数器,需要控制的是计数器的输入脉冲和计数时间,其
输入脉冲为被测信号,计数时间为时基信号的周期(单位时间);
3、被测信号的频率就是在单位时间内所产生的脉冲个数。因此可以利用
计数器来完成计数功能,再利用公式f=N/T就可以计算出待测信号的频率。
4、计数器进行计数,利用锁存器将计数的结果进行锁存,并把锁存的结
果输入送到译码器来控制七段数码显示器显示输出结果,同时还需用一个逻辑
控制电路产生相应的锁存和清零信号以分别控制锁存器和计数器的工作状态。
2.2 可行性论证
1、时间和频率测量是电子测量技术中最为基本的测量之一。
2、频率的物理意义是单位时间(1 S)内信号的周波数。所以频率测量问
题等同于时间测量问题。
3、在电子系统中,频率、周期、时间的测量通常采用计数器。
4、计数测量一般采用比较法:
(1)计数测量一段标准时间周期性信号的周波数(测频);
(2)计数器的计数时间(开门时间)和技术脉冲是关键参数。
2.3 各功能的组成
1、产生系统基准时钟的石英晶体振荡器;
2、多级分频电路;
3、计数及显示控制:计数器,锁存器,寄存器,译码显示器,发光二极管;
4、量程切换控制:小数点位置控制,测量单位控制;
5、测量状态控制:数字单稳态触发器,计数器清零,显示锁存。
2.4 总体工作过程
原理框图如下图1-1、1-2所示:
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数电课程设计
图1-1 原理框图1
图1-2 原理框图2
第三章 单元电路设计与分析
3.1 各单元电路的选择
1、10倍率分频器(10fp、Div 8)
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