频率计知识汇总
频率计又称为频率计数器
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。
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。
其中f为被测信号的频率，N为计数器所累计的脉冲个数，T为产生N个脉冲所需的时间。
计数器所记录的结果，就是被测信号的频率。
如在1s内记录1000个脉冲，则被测信号的频率为1000HZ。
控制电路需要控制几个模块。
包括计数电路，锁存电路，和译码显示电路。
通过产生控制信号控制所要控制的模块，同时会产生清零信号和锁存信号，使显示器显示的测量结果稳定.辑控制电路的作用主要是控制主控门的开启和关闭，同时也控制整机逻辑关系。
原理框图：逻辑控制电路 时基电路数码显示 译码器 锁存器 计数器 门闸电路1. 时基产生与测频时序控制电路模块：LIBRARY IEEE；USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL；USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL; ENTITY CTRL ISPORT (CLK:IN STD_LOGIC;--系统时钟LOCK:OUT STD_LOGIC;--锁存信号EN:OUT STD_LOGIC;--计数允许信号CLR:OUT STD_LOGIC);--清零信号END ENTITY;ARCHITECTURE ART OF CTRL ISSIGNAL Q:STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0); BEGINPROCESS(CLK)BEGINIF(CLK'EVENT AND CLK='1') THENIF Q="1111" THENQ<="0000";ELSEQ<=Q+1;END IF;END IF;EN<=NOT Q(3);LOCK<=Q(3) AND NOT(Q(2)) AND Q(1);CLR<=Q(3) AND Q(2) AND NOT(Q(1));END PROCESS;END ART;:每8个系统时钟使能端EN就进行一次高低低平的转换,也就在硬件测试时,将基准信号放在8Hz上.2. 计数电路模块（1）十进制加法计数器模块CB10LIBRARY IEEE；USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL；USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;ENTITY CB10 ISPORT(CLK,EN,CLR:IN STD_LOGIC;COUNT10:BUFFER STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0));--计数器输出信号END CB10;ARCHITECTURE ART OF CB10 ISBEGINPROCESS(CLK,CLR,EN)BEGINIF CLR='1' THENCOUNT10<="0000";ELSIF RISING_EDGE(CLK) THENIF(EN='1') THENIF COUNT10="1001" THENCOUNT10<="0000";ELSECOUNT10<=COUNT10+'1';END IF;END IF;END IF;END PROCESS;END ART;用4个十进制加法计数器来显示待测脉冲信号的频率，频率所测结果用十进制表示，以十进制开始计数。
频率计原理
频率计原理频率计是一种用于测量电信号频率的仪器，它在工业控制、通信、电力系统等领域有着广泛的应用。
频率计的原理是基于信号周期的测量，通过测量信号的周期来计算其频率。
在本文中，我们将介绍频率计的工作原理及其应用。
频率计的工作原理是基于时间测量的。
当一个周期性信号通过频率计时，频率计会测量信号的周期，然后通过周期的倒数来计算信号的频率。
在频率计中，常用的测量方法包括时间测量法、计数测量法和相位比较法。
这些方法在不同的场合下有着各自的优势和适用性。
时间测量法是频率计最常用的测量方法之一。
它利用计时器来测量信号的周期，然后通过周期的倒数来计算频率。
时间测量法适用于频率较低的信号测量，但对于高频率信号的测量精度较低。
计数测量法则是利用计数器来测量信号的周期，通过计数器的计数来计算信号的频率。
这种方法适用于高频率信号的测量，具有较高的测量精度。
相位比较法则是利用相位比较器来测量信号的相位差，通过相位差的变化来计算信号的频率。
这种方法适用于频率范围较宽的信号测量，具有较高的测量精度。
除了测量方法的不同外，频率计的工作原理还与其测量范围、测量精度、抗干扰能力等因素有关。
在实际应用中，我们需要根据具体的测量要求来选择合适的频率计，以确保测量的准确性和可靠性。
频率计在工业控制、通信、电力系统等领域有着广泛的应用。
在工业控制领域，频率计常用于测量电机、发电机、变频器等设备的输出频率，以实现对设备运行状态的监测和控制。
在通信领域，频率计常用于测量无线电信号的频率，以实现对无线电系统的频率管理和优化。
在电力系统领域，频率计常用于测量电网频率，以实现对电网运行状态的监测和调节。
频率计的应用不仅提高了工业生产的效率和质量，还保障了通信和电力系统的稳定运行。
总之，频率计是一种用于测量电信号频率的重要仪器，其工作原理基于信号周期的测量。
在实际应用中，我们需要根据具体的测量要求来选择合适的频率计，并注意其测量范围、测量精度、抗干扰能力等因素，以确保测量的准确性和可靠性。
频率计的发展简介
频率计的发展简介频率计是一种用于测量信号频率的仪器，广泛应用于电子、通信、无线电等领域。
本文将对频率计的发展历程进行简要介绍，并探讨其在不同领域中的应用。
一、频率计的起源与发展频率计的起源可以追溯到20世纪初的无线电技术发展。
当时，人们需要一种能够准确测量无线电信号频率的仪器，以便进行无线电通信和广播等工作。
最早的频率计是基于机械原理的，通过机械振荡器和计数装置来测量频率。
随着电子技术的进步，频率计逐渐从机械式发展为电子式，使用电子元器件和数字计数技术进行频率测量。
二、频率计的工作原理现代频率计主要基于计数器的原理来测量频率。
其工作原理可以简单概括为以下几个步骤：1. 信号输入：将待测信号输入频率计。
2. 信号处理：通过滤波器和放大器对输入信号进行处理，以确保测量的准确性和稳定性。
3. 计数器计数：将处理后的信号送入计数器进行计数。
4. 频率计算：根据计数器的计数结果和时间基准，计算出待测信号的频率。
三、频率计的应用领域1. 电子创造业：频率计在电子创造业中被广泛应用于测试和校准电子设备的频率稳定性和精度。
例如，在无线通信设备的生产过程中，频率计用于测试无线电信号的发射频率，以确保设备的性能符合标准。
2. 通信工程：频率计在通信工程中扮演着重要角色。
它被用于测量通信信号的频率，以确保信号的准确传输和接收。
此外，频率计还用于调谐和校准通信设备，以提高通信质量和稳定性。
3. 科学研究：频率计在科学研究中也发挥着重要作用。
例如，在物理学实验中，频率计用于测量粒子加速器中的粒子束频率，以研究物质的性质和相互作用。
在天文学研究中，频率计用于测量天体射电信号的频率，以研究宇宙的起源和演化。
4. 音频工程：频率计在音频工程中用于测量和调节音频信号的频率。
它被广泛应用于音响设备的调试和校准，以确保音频信号的质量和清晰度。
5. 频率标准：频率计也被用作频率标准的参考。
通过与精确的频率标准进行比较，频率计可以提供准确的频率测量结果，以满足科学研究和工程应用的需求。
频率计的使用教程
频率计的使用教程频率计是一种常见的电子测量仪器，它主要用来测量电波的频率。
在电子领域中，频率是一个关键的参数，对于各种电子设备和电路的设计、调试以及故障排除都起到非常重要的作用。
本文将介绍频率计的基本原理和使用方法，以帮助读者更好地使用这一仪器。
1. 频率计的原理频率计基于时间测量的原理工作。
它通过计时器测量电波的一个周期所需要的时间，并将其转化为频率。
主要有两种类型的频率计：直接计数频率计和间接计数频率计。
直接计数频率计通过计算固定时间内电波周期数的方式来测量频率。
它具有精确度高的优点，但需要较长的测量时间。
间接计数频率计则通过测量时间基准中的计数周期数来估算电波的频率。
它具有测量速度快的优点，但精确度相对较低。
2. 频率计的使用步骤使用频率计之前，我们需要确保仪器正常工作，并将其连接到要测量的电路或设备上。
第一步是设置测量范围，一般频率计会提供多个测量范围可供选择。
我们需要根据待测电波的频率范围选择合适的测量范围，以保证测量结果的准确性。
第二步是调整频率计的灵敏度，也称为量程档位。
灵敏度设置过高会导致测量结果不准确，而设置过低则可能无法检测到待测信号。
通常，我们可以根据实际情况进行适当的灵敏度调整。
第三步是连接待测信号源到频率计的输入端。
我们需要确保信号源的输出与频率计的输入匹配，并使用合适的连接线杜绝信号干扰或衰减。
第四步是启动频率计，并等待一段时间以达到稳定状态。
这个时间可以根据仪器的规格和信号源的稳定性来确定。
第五步是开始测量，根据仪器的操作界面，可以选择不同的测量模式进行频率测量。
一般来说，频率计会提供多种显示方式，如数字显示和图形显示等。
3. 注意事项在使用频率计时，我们需要注意以下几点：首先，要保持仪器的环境干燥、清洁，并避免剧烈震动或碰撞，以确保仪器正常工作。
其次，需要根据仪器的规格和测量要求选择合适的频率计。
不同的频率计有不同的测量范围、精确度和测量速度。
此外，还需要注意待测信号的特性，如频率范围、幅值、稳定性等。
频率计测频原理
1.1 电子计数法测频原理
1.基本原理
根据频率的定义，若某一信号在T秒时间内重复变化了N次，则 该信号的频率为：
（4.2）
门电路复习：
与门
A 1/0
B 1/0
c 1/0
同理“或”门、与非、或非门等也有类似功能。
A 0011
B 0101
C 0001
由图可见：
因此
显示
晶 振
门 控
主 门
控制电路
A
B
C
D
E
1)时基（T）电路
T
两个特点：
(1)标准性 闸门时间准确度应比被测频率高一数量级以上，故 通常晶振频率稳定度要求达10-6～10-10。（恒温糟）
(2)多值性 闸门时间T不一定为1秒，应让用户根据测频精度和 速度的不同要求自由选择。例如：
=100MHz为例，可查知
=10kHz。
100MHz
图4.14 测频量化误差与测周量化误差
1Hz
1KHz
1MHz
10-8
10-7
10-6
10-5
10-4
10-3
10-2
10-1
1
10S
T=1S
0.1S
fc=10MHz
fc=1GHz
fc=100MHz
测频的量化误差
测周的量化误差
f
100MHz
因此，当
02
差产生的测频误差大得惊人 例如，fx= 10Hz，T=1s，则由±1误差引起的测频误差可达10％， 所以，测量低频时不宜采用直接测频方法。
2.测量低频时，由于±1误
2 电子计数法测量时间
本节介绍时间量的测量主要是指与频率对应的周期、相位及时 间间隔等时间参数，重点讨论周期的测量。
频率计的原理及应用
频率计的原理及应用1. 频率计的基本原理频率计是一种用于测量信号频率的仪器。
它的工作原理基于信号周期的计数。
频率计可以分为模拟频率计和数字频率计两种类型。
1.1 模拟频率计模拟频率计使用模拟电路来测量信号的频率。
它通过将输入信号转换为频率相关的模拟电压或电流，并使用自动刻度电路对信号进行测量。
模拟频率计的精度受限于模拟电路的性能和环境因素。
1.2 数字频率计数字频率计使用数字技术来测量信号的频率。
它将输入信号转换为数字形式，并使用计数器和计时器对信号进行计数和测量。
数字频率计具有更高的精度和稳定性，并能够提供更多的功能和数据处理能力。
2. 频率计的应用领域频率计在各个领域中具有广泛的应用，以下列举了几个常见的应用领域：2.1 通信领域频率计在无线通信中起着重要的作用。
它可以用来测量无线电信号的频率，并帮助调节和优化通信系统的性能。
频率计可以用于调整无线电设备的发射频率，以保证信号的稳定性和传输质量。
2.2 电子领域在电子设备的设计和开发过程中，频率计是一个必备的工具。
它能够帮助工程师测量和分析电路中信号的频率，并进行精确的频率控制和调试。
频率计在频率合成器、振荡器、滤波器等电路的设计和测试中发挥着重要作用。
2.3 运动测量领域在运动测量领域，频率计用于测量旋转物体的转速或周期。
例如，频率计可以用于测量发动机的转速、风扇的转速、电机的转速等。
频率计通过测量转速的频率来计算物体的运动速度和加速度，为运动控制和监测提供准确的数据。
2.4 实验室研究领域频率计在科学实验室中也被广泛应用。
它可以用于测量和研究不同物理量的频率变化，如光的频率、声音的频率、电磁波的频率等。
频率计在物理、化学、生物等科学领域的研究中起到了关键的作用，提供了实验数据的准确性和可靠性。
3. 使用频率计的注意事项在使用频率计时，需要注意以下几点：3.1 符合工作范围使用频率计时，需要确保所测量信号的频率在频率计的工作范围内。
如果信号频率超出了频率计的测量范围，可能会导致测量结果不准确或无法测量。
频率计
频率计一、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（如右图所示）。
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。
三、频率计厂商介绍：目前，市场上的频率计厂家可分为三类：中国大陆厂家、中国台湾厂家、欧美厂家。
其中，欧美频率计厂家所占有的市场份额最大。
欧美频率计厂家主要有：Pendulum Instruments 和Agilent科技。
Pendulum Instruments 公司是一家瑞典公司，总部位于瑞典首都斯德哥尔摩。
Pendulum 公司源于Philips公司的时间、频率部门，在时间频率测量领域具有40多年的研发生产经历。
频率计的基本原理及应用
频率计的基本原理及应用频率计是一种可以测量并显示信号频率的仪器，广泛应用于各种行业中。
它的基本原理是通过对信号进行计数和计时并在计算机内进行处理，从而得出信号的频率。
频率计的工作原理频率计的工作原理分为两个方面：一个是信号的计数，另一个是对计时的处理。
在信号计数部分，频率计将输入信号转换为方波，然后将方波输入到一个计数器中，计数器对方波的每一周期进行计数，从而得到信号的频率。
在计时的处理部分，频率计将每个周期的时间戳存储在寄存器中，并按照一定的算法对时间戳进行处理，从而得出信号的频率。
频率计的精度和稳定性与计时部分的精度和稳定性有关。
一般情况下，计时部分采用定时器或计数器，计时精度达到微秒级别。
频率计的基本应用频率计广泛用于各种行业中，在电子、通信、机械、化工等领域都有重要的应用。
下面分别介绍一些主要的应用。
在电子领域中的应用频率计在电子领域中主要应用于信号测试、信号分析和频率合成中。
例如，测试电子设备的工作频率、分析信号的频谱分布、合成一定频率的信号等。
在通信领域中的应用频率计在通信领域中主要应用于信号收发和频率的稳定性测试。
例如，测试无线电设备的工作频率、测量电话信号的频率、测试卫星信号的频率等。
在机械领域中的应用频率计在机械领域中主要用于转速的测量和控制。
例如，测试轴承的转速、测试风扇的转速、测试电机的转速等。
在化工领域中的应用频率计在化工领域中主要用于流量的测量和控制。
例如，测试流量计的频率输出、控制泵的流量、测试管道内网站的流量等。
频率计的优缺点频率计的优点很明显，首先，它的精度高、稳定性好，可以满足各种场合的测量需求；其次，频率计采用数字技术，易于自动化和集成，提高了工作的效率和可靠性。
然而，频率计的缺点也十分明显，它的测量范围和最大测量频率有限，一般在数百兆赫兹以内，无法测量高频和微弱信号；此外，频率计受到环境温度和电源噪声等因素的影响，影响其稳定性和准确性。
结语总体来说，频率计是一种非常重要的测量仪器，在各种行业中都有重要的应用。
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数字频率计XYMBTC频率计是一种对信号的频率进行测量的仪器，是一种典型的电子测量仪器。
能对频率量进行测量的仪器有许多：如模拟频率表、示波器、数字频率计、微机化智能频率计等。
本文将对数字频率计项目进行探讨并设计和制作。
一、频率信号测量的基础知识实现对频率量测量的方法有许多种。
如：频率/电压（F/V ）变换法或频率/电流（F/I ）变换法、直接测频法、测周期法、多周期同步（等精度）测量法等。
1、频率/电压（F/V ）变换法这种方法是将频率量通过特定的电子电路实现对输出电压或输出电流进行控制，使输出电压或输出电流能按照输入的频率作某种规律的变化，以使得可以利用电磁式模拟表头指示其频率的大小。
常用的这一类电子电路有VFC32、AD650和LM331等专用的集成电路。
其原理框图如图1-1所示。
图1-1 频率/电压变换法或频率电流变换法测频率2、直接测频法这种方法的测量原理是：由于频率是单位时间内信号发生周期变化的次数，使得我们可以在给定的单位时间1S 内（称为闸门）对被测信号的脉冲数计数，得到的脉冲个数就是被测信号的频率。
各种中规模计数器集成电路就非常适合于这种场合的应用，如CD4518、CD4017等。
其原理框图和时序图如图1-2所示。
（a ）（b ）图1-2 （a ） 直接测频法原理框图；（b ） 直接测频法时序图3、测周期法虽然直接测频法可以测出单位时间内脉冲的个数即频率，但是对于较低频率的信号其检测误差会大大增大，例如1.8Hz 的信号，在通过1秒的闸门时间内其0.8会被淹没，这是在高档频率计产品设计中所不允许的。
解决这种现象的办法就是改直接测频法为测周期法。
其指导思想是用被测信号的周期作为闸门，在该闸门时间内允许已知标准的短周期间隔的较高频率的信号通过，通过数字电路或微型计算机的运算，通过闸门的已知信号频率的个数越多，其被测频率就越低，其原理框图和时序图如图1-3所示。
电压或电流输出送显示频率信号输入1S 基准闸门信号 被测信号1S 被测信号实际检出信号（a ）（b ）图1-3 （a ） 测周期法原理框图；（b ） 测周期法时序图由此可见，为了获得较高的测量精度，在高频段，宜采用直接测频法；在低频段，宜采用测周期法。
4、多周期同步等精度测量法由上面的分析我们知道，无论是直接测频法还是测周期法，都无法保证闸门信号和另一信号的首尾实现同步，这就难以保证获得较高的测量精度，其误差在一个脉冲之内。
由此，当引入多周期同步等精度测量法时，可以较好的解决这个问题。
多周期同步等精度测量法的原理是：电路需引入一个比被测信号频率高若干倍的内部时基信号，测量结果的误差范围便在这一个时基信号范围内。
首先由相应的控制电路给出闸门开启信号（称预开闸门），此时计数器并不开始计数，而是等到被测信号的上升沿到来时才真正开始计数（称真开闸门）。
然后，两组计数器分别对被测信号和时基信号脉冲计数，当控制电路给出闸门关闭信号（称预关闸门），此时计数器并不停止计数，而是等到被测信号的上升沿到来时才真正停止计数（称真关闸门）这样，闸门时间是由时基信号脉冲的个数决定的，因此精确度较高，并且和被测信号基本同步，因此，其测量精确度极高。
其时序图如图1-4所示，原理框图略。
图1-4多周期同步等精度测量法时序图被测闸门信号高频基准信号实际检出已知信号预开闸门信号 被测信号 实际检出被测信号 真开闸门信号时基脉冲信号 实际检出时基脉冲信号二、直接测频频率计的部件分析1、被测信号的限幅、放大、整形根据课题要求，输入信号在100mV 至100V 之间都要能使电路可靠工作，这就需要在电路设计上加以考虑。
即对较小的信号要具有放大的功能；对较大的信号要具有限幅的功能，并且最终都要经过整形成为矩形波才能被数字电路所识别。
如图2-1的框图所示。
图2-1 被测信号的限幅、放大、整形框图2、基准闸门信号根据题目要求，采用直接测频法实施本文设计项目，那么就需要一个基准的闸门信号。
闸门时间为1S ，在给定的 1S 时间内对信号波形计数，首先必须获得稳定与准确的闸门时间，我们用时基精度较高的32768Hz 晶体振荡器通过15级分频而获得精确的1S 闸门信号。
如图2-2的框图所示。
图2-2 秒脉冲基准闸门信号的框图3、闸门及其控制器控制器所起的作用是：在闸门信号允许的时间内让被测信号通过；闸门时间过后将被测信号挡住不让其通过，这样，后续的计数电路将只对闸门时间内的信号计数。
另外，计数器、锁存器和显示器所需要的其他一系列信号（如计数器清0、计数允许、8-4-2-1码锁存以及显示刷新等信号）也由控制器提供。
具体框图如图2-3所示。
图2-3闸门及其控制器框图4、计数器经过闸门送过来的被测信号是一堆总的脉冲的数量，必须按10进制位取分出来，因此需要用10进制计数器来对这一堆脉冲数计数，每计满10个数后再从头计数，同时往上进位；被进位的这一位每进满10个数后再从头进位，同时也要往上进位……。
需要多少位显示就设置多少个10进制计数器并级联便可。
这里用不含分配器的10进制计数器，送出来的是8-4-2-1编码。
见图2-4所示的计数器框图。
图2-4 计数器框图5、锁存器由于计数器输出的8-4-2-1码随着计数值的不断变化而时刻跟随着变化，如果直接送译码器译码后则其显示器显示的数会不停的变化。
解决这个问题的方法是：计数器在闸门时间内的计数过程中其8-4-2-1码不传送给译码器译码显示，而在闸门时间到达后（此时计数器也停止了计数）将计数的结果在传送给译码器译码显示并一直保持，则我们就不会看到显示器不停的在（计数）的现象，而是稳定的显示出闸门时间内计数的结果。
用什么样的功能电路能实现此目的呢？用锁存器电路（也就是D 触发器，多路的D 触发器）。
见图2-5锁存器框图。
图2-5 锁存器框图6、译码器和驱动器所谓译码器就是实现能将一种代码翻译成另一种代码。
由于本课题规定了用LED 数码管，所以，译码器要能将8-4-2-1码翻译成7段LED 显示码，即BCD-7段译码器。
由于LED 数码管显示器需要较大的电流，因此，往往还需要在译码器的后一级增加驱动器。
见图2-6译码器框图。
图2-6译码器框图8-4-2-1锁存控制信号8-4-2-18-4-2-1 g f e d c b a7、显示器这里是LED数码管显示器，有共阴极、共阳极之分，要根据译码器和驱动器的有效输出电平而决定用共阴极还是共阳极。
见图2-7显示器框图。
图2-7显示器框图三、整体电路及其设计分析1）整个装置的电路图（图3-1）图3-1 数字频率计电路图2）设计考虑及电路分析a：被测信号f i（任意波形）经2U/160V和1M电阻组成微分电路，经10K电阻送到两只并联的二极管上，如果信号幅度较大，则被两只并联的二极管限幅成为700mV；，如果信号幅度较小，如小于700mV，则两只并联的二极管限幅电路对信号不起限幅作用。
经20K电阻、与非门和1M电阻组成的放大电路，实现约20倍的信号放大，再经300K、1M和两只与非门组成的施密特整形电路后产生矩形波输出。
b：由32768Hz晶体振荡器（配合68P电容和10M电阻）经CD4060产生振荡并经内部14级2分频器分频，产生2Hz的标准信号方波，再经一级由D触发器CD4013组成的2分频器后得到1Hz准信号方波。
因为我们需要1S的标准闸门信号，所以还需要通过1Hz准信号方波产生1S的闸门时间的电路，实现这种功能的专用电路很多，我们利用D触发器CD4013的另一组再做一级2分频器便可。
其输出即为1S高1S低的信号，其中1S高即为闸门时间。
1S的低电平时间都浪费了，其实是没有必要的，可以用延时电路设计极短时间的低电平效果更好，学有余力的同学可以在次处扩展。
这里的1S高1S低只是从电路设计的方便角度考虑的，对显示刷新速度来说是不利的。
c：接着由10K电阻、1N4148二极管和一个与非门是为了实现两个信号相与的功能，这里作为与门并取反，目的是用来作闸门使用。
由于两路信号经过该与非门，其中一路为1S高1S低的闸门信号，该信号高期间闸门（与非门）被打开，以便让另一路的被测信号顺利通过，该信号低期间闸门（与非门）被关闭，使得另一路的被测信号被阻止。
d：经过闸门的信号送至CD4518十进制计数器EN端口进行计数，因为与非门之前是上升沿，反向后变为下降沿，所以这里是以下降沿方式计数的。
Q3、Q2、Q1、Q0的输出开始是0000，随着计数脉冲的一个个到来，其输出依次为0001、0010、0011、0100、0101、0110、0111、1000、1001、0000。
我们注意观察这10个二进制数对应的十进制数分别是1、2、3、4、5、6、7、8、9、0，并且注意D3的10个位置顺序为0、0、0、0、0、0、0、1、1、0。
即D3位是从0变1又在9-10变化时从1变0的，这恰好是一个下降沿，非常方便用于对下一位数计数，这也是没有设计从CP端计数的原因。
对十进制计数器CD4518的清零信号是用与闸门信号相反的信号，即从Q端引出，当Q=1闸门打开，同时Q=0停止清零允许计数，当Q=0闸门关闭，同时Q=1开始清零停止计数。
顺便提一下，在有些场合是要用上升沿计数的，这时将计数脉冲引入到CP端口，并把EN接到VCC即可。
e：CD4511是锁存、BCD-LED数码译码、驱动显示为一体的功能器件，经CD4518产生的BCD码送CD4511输入，经锁存后译码驱动，送LED显示。
从CD4013Q端在送出闸门信号的同时，也送出一路供CD4511的锁存信号（LE，高锁存有效），保证了在CD4518计数期间CD4511不接受CD4518送来的信号，而在CD4518刚停止计数的时候由CD4013的13端送出的锁存信号经一只串联的104电容产生瞬间低电平脉冲使CD4511接受其BCD码，而后立即变高以便锁存住BCD码信号。
四、实施：1）元器件的认识 ①4与非门CD4011CD4011是4个单元一体的与非门，其引脚图和真值表为见图4-1所示。
图4-1 (a) CD4011引脚图 图4-1 (b) CD4011真值表CMOS 与非门除了作信号的相与并反向外，其典型应用还有模拟放大器、施密特整形器等。
②14位二进制计数器（也叫14级2分频器）CD4060CD4060是自带内部振荡电路的14位二进制计数器，外接振荡元件可以确定其振荡频率，可外接RC 振荡器、晶体振荡器等，具有多个分频输出端口。
其引脚图和功能表为见图4-2所示。
图4-2 (a) CD4060引脚图 图4-2 (b) CD4060功能表③CD4013CD4013是一个内含两个完全相同的D 触发器的功能块，使用非常广泛，如作单稳态、2分频器、数据锁存器、定时与延时等场合，其引脚图和功能表为见图4-3所示。