电子数字频率计测量方法毕业论文
学士学位论文—-频率计设计
摘要本设计采用单片机89S51及相应的输入信号处理电路设计频率测量系统。
设计制作完成了智能能数字频率计。
它主要由信号放大、限幅、整形、测量模块、控制与显示模块组成。
它运用单片机强大的运算能力，克服了一般数字频率计在低频段精度不高的的缺点；采用频率自动分段技术，可自动实现频段间切换，提高响应速度组成。
关键词：周期；频率；单片机AbstractThe system is based on the single-chip microcomputer 89S51,and relevant import circuit of signal processing. It is made up of signal amplification and modify module, limit breadth,measure module, control and display module. It use powerful arithmetical capability of single-chip microcomputer,conquer the disadvantage that the commonly digital cymomeler has not high precision in low-frequency; The system using the technique of auto subsection,that can achieve the switch with the segment of frequency, and heighten the speed of response.Key Words: period frequency single-chip microcomputer设计任务1采用单片机AT89S51及相应的输入信号处理电路设计频率测量系统；输入信号为方波、正弦波，输入电压1~5V；数据显示采用共阳LED数码管4位；具有电源接口，公共地线、电源需加滤波电路；具有上电自检功能。
数字频率计毕业论文
数字频率计毕业论文数字频率计是一种用于测量信号频率的仪器，广泛应用于电子工程、通信工程、无线电技术等领域。
它的原理是通过将输入信号与参考信号进行比较，从而得到信号的频率信息。
本文将从数字频率计的原理、应用以及未来发展方向等方面进行探讨。
一、数字频率计的原理数字频率计的原理基于周期计数法。
它通过将输入信号与参考信号进行比较，并计算两个信号之间的相位差，从而得到信号的频率。
具体来说，数字频率计将输入信号分成若干个周期，并通过计数器记录每个周期的时间。
然后，通过计算每个周期的时间差，即可得到信号的频率。
二、数字频率计的应用数字频率计在电子工程领域有着广泛的应用。
首先，它可以用于测量无线电信号的频率。
在通信工程中，我们经常需要测量无线电信号的频率，以确保信号的稳定性和准确性。
数字频率计能够提供高精度的测量结果，使我们能够更好地了解信号的特性。
其次，数字频率计还可以用于频谱分析。
频谱分析是一种将信号分解成不同频率成分的方法，可以帮助我们了解信号的频率分布情况。
数字频率计可以通过测量信号的频率，为频谱分析提供准确的数据支持，从而帮助我们更好地理解信号的特性。
此外，数字频率计还可以用于音频设备的调试和校准。
在音频工程中，我们经常需要调试和校准音频设备，以确保音频信号的准确性和稳定性。
数字频率计能够提供高精度的频率测量结果，为音频设备的调试和校准提供准确的参考。
三、数字频率计的未来发展方向随着科技的不断发展，数字频率计也在不断演进和改进。
未来，数字频率计有望在以下几个方面得到进一步发展。
首先，数字频率计的测量精度将进一步提高。
随着技术的进步，数字频率计的测量精度将得到进一步提升。
高精度的测量结果将使得我们能够更准确地了解信号的特性，为相关领域的研究和应用提供更可靠的数据支持。
其次，数字频率计的测量范围将进一步扩大。
目前，数字频率计的测量范围通常在几十Hz到几GHz之间。
未来，随着技术的发展，数字频率计的测量范围有望进一步扩大，从而能够满足更广泛的应用需求。
电赛论文-数字频率计
“瑞萨杯”全国大学生电子设计大赛题目：数字频率计（F题）参赛学校：参赛队员：摘要本设计是基于FPGA的数字频率计，利用Verilog硬件描述语言设计实现了频率计内部功能模块，采用了等精度测量的方法，相比直接测频法和测周法有精度更高的特点。
被测信号由ＤＤＳ产生，经衰减器后得到。
被测信号输入调理采用高速运放OPA657和OPA820对其进行放大，由FPGA进行采样测量，算得频率值后传给单片机，由单片机显示数值及单位。
对于时间间隔的测量，被测信号同样分两路通过OPA657放大电路进行放大，再分别输入FPGA，由FPGA进行时间间隔测量，单片机显示。
发挥部分脉冲信号占空比测量设计同前。
关键词：等精度测量FPGA 单片机高速运放1.系统方案1.1整体系统的论证和选择本系统主要由信源模块、前级运算放大电路模块、控制计数模块、显示模块组成，难点在于高速运算放大器的选择，及控制技术模块的选择。
下面分别论证这两个个模块的选择。
1.2前级电路的论证与选择方案一：采用高速运算放大电路与比较电路，由于比较电路电压翻转较慢，容易产生抖动，导致测量精度不够，实现起来较难。
方案二：采用两级级联高速运算放大电路。
本方案通过使用集成运算放大芯片OPA657搭建两级运算放大电路，使增益达到100倍,当增益达到一定程度后，波形失真，成为正弦波，省去了整形过程，且满足了增益带宽100M 的需求。
综合以上两种方案，选择方案二。
1.3控制计数模块的论证和选择方案一：用硬件电路实现。
使用芯片搭建计数、控制电路模块，实现起来较困难，且效率跟不上，精度不够，不适宜。
方案二：用单片机实现。
用单片机完成整个测量电路的测试控制、数据处理和显示输出]。
该方案实现起来比较简单，但是由于单片机的处理频率一般不是很高，易受外部条件的干扰，功耗也高，不适宜。
方案三：利用FPGA实现。
在EDA工具软件平台上以硬件描述语言VHDL 为系统逻辑描述手段完成的设计文件，自动地完成逻辑编译、逻辑化简、逻辑分割、逻辑综合、结构综合经及逻辑优化与仿真，直到实现既定的电子线路系统功能。
毕业设计(论文) 基于单片机的电子计数式频率计
附件16：毕业设计（论文）基于单片机的电子计数式频率计摘要基于AT89系列单片机的高精度频率计的设计方案，描述了它的系统组成、工作原理和软件设计。
此外，阐述了利用单片机实现测频法测量频率的方法，包括同步接口电路设计和测量原理。
该频率计采用单片机与频率测量技术相结合，利于测频测量法的实现和灵活的测量自动控制，并且大大提高了测量的精度。
本设计采用单片机作为控制和测量的核心器件，提高了系统的可靠性和灵活性。
采用场效应管与差分放大电路组成模拟输入通道，具有自动增益控制和良好的频响特性。
关键词：高精度；频率计；单片机ABSTRACTThe design idea about a high precision frequency measurement meter based on AT89S52 chip computer is introduced．The general designing，operational principle，and software flow are provided．In the paper, the method of synchronous multi-cycle frequency measurement with SCM is also discussed，including the Synchronous interface circuit and the measurement principle，It is easy to achieve the synchronous multi-cycle measurement，auto-control and high precision by applying SCM and the theory of frequency-measurement.Microcontroller is the key device in measuring and control in the system that improves its stability and flexibility. The input analog circuit, comprising low-noiseFET and differential amplifier( MC10116 )let it automatic gain control ( AGC ) and the fine frequency response character.Key words：high precision；frequency counter；Microcontroller目录摘要........................... 错误！未定义书签。
用51单片机完成等精度频率测量仪的设计毕业论文
(4）编写软件；
(5）系统调试，仿真。
2等精度频率计的原理与应用
2.1 等精度频率计的原理
频率计的核心为单片机对数据的运算处理，而此等精度测量方法是以同步门逻辑控制电路为核心的。同步门逻辑控制电路由D触发器构成。
基本频率测量要求：
幅度：0.5V～5V
频率：1Hz～500kHz
用51单片机完成等精度频率测量仪的设计毕业论文
1 绪 论
1.1 数字频率计简介
数字频率计是计算机、通讯设备、音频视频等科研生产领域不可缺少的测量仪器。它是一种用十进制数字，显示被测信号频率的数字测量仪器。它的基本功能是测量正弦信号，方波信号以及其他各种单位时间变化的物理量。在进行模拟、数字电路的设计、安装、调试过程中，由于其使用十进制数显示，测量迅速，精度高，显示直观，所以经常要用到数字频率计。
国际国通用数字频率计的主要技术参数：1．频率测量围：电子计数器的测频围，低端大部分从10Hz开始；高端则以不同型号的频率计而异。因此高端频率是确定低、中、高速计数器的依据。如果装配相应型号的变频器，各种类型的数字频率计的测量上限频率，可扩展十倍甚至几十倍。2．周期测量围：数字频率计最大的测量周期，一般为10s，可测周期的最小时间，依不同类型的频率计而定。对于低速通用计数器最小时间为1ys；对中速通用计数器可小到0.1ys。3．晶体振荡器的频率稳定度：是决定频率计测量误差的一个重要指标。可用频率准确度、日波动、时基稳定度、秒级频率稳定度等指标，来描述晶体振荡器的性能。4．输入灵敏度：输入灵敏度是指在侧频围能保证正常工作的最小输入电压。目前通用计数器一般都设计二个输入通道，即d通道和月通道。对于4通道来说，灵敏度大多为50mV。灵敏度高的数字频率计可达30mV、20mV。5.输入阻抗：输入阻抗由输入电阻和输入电容两部分组成。输入阻抗可分为高阻(1M／／25PF、500k／／30PF)和低阻(50)。一般说来，低速通用计数器应设计成高阻输入；中速通用计数器，测频围最高端低于100MHz，仍设计为高阻输入；对于高速通用计数器，测频＞100MHz， 设计成低阻 (50Q) 输入，测频＜100MHz，设计成高阻(500k／／30PF)输入。
简易数字频率计的设计论文
课程设计(论文)题目名称简易数字频率计的设计学院课程设计（论文）任务书注：1．此表由指导教师填写，经系、教研室审批，指导教师、学生签字后生效；2．此表1式3份，学生、指导教师、教研室各1份。
指导教师（签字）：学生（签字）：xx学院课程设计（论文）评阅表学生xx学号xx系电气工程系专业班级电气工程及其自动化题目名称简易数字频率计的设计课程名称电子技术课程设计一、学生自我总结二、指导教师评定注：1、本表是学生课程设计（论文）成绩评定的依据，装订在设计说明书（或论文）的“任务书”页后面；2、表中的“评分项目”及“权重”根据各系的考核细则和评分标准确定。
摘要在电子技术中，频率是最基本的参数之一，并且与许多电参量的测量方案、测量结果都有十分密切的关系，因此频率的测量显得更为重要。
测量频率的方法有多种，其中电子计数器测量频率具有精度高、使用方便、测量迅速，以及便于实现测量过程自动化等优点，是频率测量的重要手段之一。
电子计数器测频有两种方式：一是直接测频法，即在一定闸门时间测量被测信号的脉冲个数;二是间接测频法，如周期测频法。
本次设计的数字频率计以555为核心，采用直接测频法测频。
数字频率计是近代电子技术领域的重要测量工具之一，同时也是其他许多领域广泛应用的测量仪器。
数字频率计是在规定的基准时间把测量的脉冲数记录下来，换算成频率并以数字形式显示出来。
数字频率计用于测量信号（方波，正弦波或其他周期信号）的频率，并用十进制数字显示，它具有精度高，测量速度快，读数直观，使用方便等优点。
关键词:数字频率计；频率；时限；放大整形目录Proteus简介. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11 绪论. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 数字频率计的设计. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 2.1 主要技术要求. . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . 3 2.2 电路设计. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . .. . . . . . . 3 2.2.1 设计原理及整体电路设计. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 2.2.2 部分芯片功能介绍. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..4 （1）555介绍. .... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 （2）74LS273介绍. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5 （3）74LS48 介绍. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (6)（4）七段LED介绍. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (8)2.2.3 单元电路结构设计. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..9 （1）放大整形电路设计. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..9 （2）时基电路及控制电路设计. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (10)（3）计数电路设计. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (10)（4）显示电路设计. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .113 系统仿真. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 124 设计总结. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .12 参考文献. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .13附录. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .14 致. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Proteus简介Proteus软件是英国Labcenter electronics公司出版的EDA工具软件（该软件中国总代理为风标电子技术）。
基于单片机的电子频率计的设计毕业设计
毕业设计（论文）题目:基于单片机的电子频率计的设计论文摘要本文介绍了一种基于单片机的电子频率计的设计方法。
此电子频率计以AT89C51单片机为控制核心，可将外部的频率脉冲信号通过单片机计数端输入，由定时器/计数器T0负责定时，定时器/计数器T1负责对被测信号计数，一旦T0定时时间到，立刻终止T1的计数，此时T1的计数值便是单位时间内的脉冲个数，我们将T0的定时时间设为1s，当T0定时满1s后，立即停止T1计数，此时T1的计数值即为被测信号的频率。
该频率计的测量范围为1Hz~65534Hz，被测脉冲信号的频率可以随时进行调整，通过LCD液晶显示模块对被测信号的频率进行实时显示。
该系统包括被测频率脉冲信号、单片机晶振电路、以AT89C51单片机为核心的频率测量模块、LCD液晶显示模块。
关键词：频率计；AT89C51；脉冲信号；LCD显示模块AbstractThis article tells the story of a kind of based on SCM electronic frequency meter design method.The electronic frequency plan to AT89C51 as control core, But will the frequency of the external pulse signal through the single-chip microcomputer count the input ,The timer/counter T0 prearcing responsible for timing,The timer/counter T1 is responsible to the measured signal count,Once the prearcing time to time ，Immediately terminate the T1 count ，At this time the count value T1 unit of time is the number of the pulse ,We will regularly to set a time of the prearcing 1 s , When prearcing time full 1 s , Stop immediately T1 count ,At this time the count value which is T1 tested the frequency of the signal. The frequency of measurement of the indicator a range of 1 Hz ~ 65534 Hz, tested pulse the frequency of the signal can be adjusted at any time, through the LCD display modules to be measured the frequency of the signal for real-time display. The system includes tested frequency pulse signal and single-chip microcomputer crystals circuit, AT89C51 frequency measurement modules, LCD module.Key Words:The frequency meter；AT89C51；pulse signal；LCD display module目录论文摘要 (I)Abstract (II)第1章引言 (1)1.1频率计的概述 (1)1.2频率计的基本原理 (2)1.3频率计的应用范围 (2)1.4本频率计设计任务的主要内容 (3)第2章系统的总体方案设计 (4)2.1测频的原理 (4)2.2总体思路 (4)2.3具体模块 (5)第3章硬件电路设计 (6)3.1 AT89C51主控制器模块 (6)3.2 晶振电路 (10)3.3 频率脉冲信号 (11)3.4 LCD液晶显示模块 (11)第4章系统的软件设计 (15)4.1 频率测量模块 (15)4.2 液晶显示模块 (18)第5章频率计的系统调试与仿真 (21)5.1 KEIL中对程序的调试 (21)5.2 Protues中对系统的仿真 (21)总结 (25)参考文献 (26)附录1 硬件电路 (27)附录2 系统程序 (28)第1章引言频率测量是电子学测量中最为基本的测量之一。
频率计毕业论文
频率计毕业论文频率计毕业论文在科学研究中，频率计是一种常用的测量仪器，用于测量信号的频率。
频率计的原理是基于信号的周期性来计算频率。
在各个领域中，频率计都扮演着重要的角色，如无线通信、电子工程、物理学等。
本篇论文将探讨频率计的原理、应用以及未来的发展趋势。
首先，我们来了解频率计的原理。
频率计的基本原理是利用信号的周期性来计算频率。
当一个信号经过频率计时，频率计会测量信号周期的时间，并通过计算来确定频率。
常见的频率计有两种类型：直接频率计和间接频率计。
直接频率计是通过测量信号周期的时间来计算频率，而间接频率计则是通过测量信号的脉冲数量来计算频率。
其次，频率计在各个领域中有着广泛的应用。
在无线通信领域，频率计被用于测量无线信号的频率，以确保通信设备的正常工作。
在电子工程领域，频率计被用于测试电路中的振荡器频率，以确保电路的稳定性和准确性。
在物理学领域，频率计被用于测量光的频率，以研究光的性质和相互作用。
除了以上应用，频率计还在其他领域中发挥着重要的作用。
在音频工程中，频率计被用于测量音频信号的频率，以调整音频设备的参数。
在医学领域，频率计被用于测量心脏跳动的频率，以监测患者的健康状况。
在天文学领域，频率计被用于测量星体的频率，以研究宇宙的演化和结构。
随着科学技术的不断发展，频率计也在不断演进和改进。
一方面，频率计的测量精度不断提高。
新型的频率计采用更精确的测量方法和更高精度的元器件，使得频率计的测量结果更加准确和可靠。
另一方面，频率计的测量范围不断扩大。
随着无线通信技术的快速发展，频率计需要能够测量更高频率的信号，从而适应不断变化的通信需求。
此外，随着人工智能技术的兴起，频率计也开始与人工智能相结合。
通过将人工智能算法应用于频率计中，可以提高频率计的自动化程度和智能化水平。
例如，利用机器学习算法，频率计可以自动学习和适应不同类型的信号，从而提高测量的准确性和效率。
综上所述，频率计是一种常用的测量仪器，广泛应用于各个领域。
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电子数字频率计测量方法毕业论文1绪论1.1研究背景及主要研究意义频率是电子技术领域永恒的话题，电子技术领域离不开频率，一旦离开频率，电子技术的发展是不可想象的，为了得到性能更好的电子系统，科研人员在不断的研究频率，CPU就是用频率的高低来评价性能的好坏，可见，频率在电子系统中的重要性。
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：当被测信号在特定的时间段T的周期个数N时，则被测信号的频率f=N／T.电子计数器是一种基础测量仪器，到目前为止已有三十多年的发展历史。
早期，设计师们追求的目标主要是扩展测量围，再加上提高测量精度、稳定度等，这些也是人们衡量电子计算机的技术水平，决定电子技术器价格高低的主要依据。
目前这些技术日臻完善，成熟。
应用现代技术可以轻松地将电子计数器的频率扩展到微波频段。
1.2数字频率计的发展现状随着科学技术的发展，用户对电子计数器也提出了新的要求。
对于低档产品要求使用操作方便，量程（足够）宽，可靠性高，价格低。
而对中高档产品，则要求有较高的分辨率，高精度，高稳定度，高测量速率；除通常通用计数器所具有的功能外，还要有数据处理功能，统计分析功能等等，或者包含电压测量等其他功能。
这些要求有的已经实现或者部分实现，但要真正地实现这些目标，对于生产厂家来说，还有许多工作要做，而不是表面看来似乎发展到头了。
由于微电子技术和计算机技术的发展，频率计都在不断地进步着，灵敏度不断提高，频率围不断扩大，功能不断增加。
在测试通讯、微波器件或产品时，通常都市较复杂的信号，如含有复杂频率成分、调制的含有未知频率分量的、频率固定的变化的、纯净的或叠加有干扰的等等。
为了能正确的测量不同类型的信号，必须了解待测信号特性和各种频率测量仪器的性能。
微波技术器一般使用类型频谱分析仪的分频或混频电路，另外还包含多个时间基准、合成器、中频放大器等。
虽然所有的微波计数器都是用来完成技术任务的，但各自厂家都有各自的一套复杂计数器的设计、使得不同型号的技术其性能和价格会有所差别，比如说一些计数器可以测量脉冲参数，并提供类似与频率分析仪的屏幕显示，对这些功能具有不同功能不同规格的众多仪器，我们应该视测试需要正确的选择以达到最经济和最佳的应用效果。
电子计数器是其它数字化仪器的基础，在他的输入通道接入各种模-数变换器，再利用相应的换能器便制成各种数字化仪器。
电子计数器的优点是测量精度高，量程宽、功能多、操作简单、测量速度快，直接显示数字，而且易于实现测量过程自动化，在工业生产和科学实验中得到广泛的应用。
频率计的主要实现方法有直接式、锁相式、直接数字式和混合式四种。
直接式的优点是速度快、相位噪声低但结构复杂、杂散多，一般只应用在地面雷达中。
锁相式和直接数字式都同时具有容易实现产品系列化、小型化、模块化和工程化的特点，其中锁相式更是以其容易实现相位同步的的自动控制且低功耗的特点成为各种众多业人士的首选，应用最为广泛。
1.3本课题主要研究容在本次设计中我们要以单片机8051为控制核心，设计出有数字显示的简易频率计，同时要求检测的电路，测量信号类型为方波、正弦波，测量围为0.5-5V，测量频率为1HZ-1MHZ，测量误差≤0.1﹪，且有一个六位系统显示电路，能循环显示测量值。
2方案论证2.1数字频率计测量方法的论证及选择1. 直接测量法直接测量法：无需利用被测量与其他实测量之间的函数关系进行额外计算，就可直接得到被测量的值的测量方法。
依据基本原理所实现的频率、周期以及脉冲宽度的数字化测量是一种直接测量法，由于该方案比较简单，若能够满足本题任务的要求则应作为首选方案。
通过对测频、测周期以及测脉冲宽度的数字化测量方法的基本原理及其测量误差的分析，得知在被测信号的整个频率围，无论采用直接测频或直接测周期的方法均不能全面满足测试误差≤0.1%的要求。
2.间接测量法：间接测量法：通过对与被测量有已知关系的其他量进行直接测量，来确定被测量的值的测量方法。
在实际应运中采用直接和间接测量相结合的测量方法中界频率: f m = = 当 f x ≥ f m 时, 直接测频, 间接测周;当 f x ≤ f m 时, 直接测周, 间接测频能使任务书提出的误差要求得到满足。
（3）多周期同步测量法多周期同步测频法，此法的优点是，闸门时间与被测信号同步，消除了对被测信号计数产生的±1个字误差，测量精度大大提高，且测量精度与待测信号的频率无关，达到了在整个测量频段等精度测量。
根据任务书要求，因此采用上述（2）、（3）方案都能实现频率的测量。
但是本论文设计的是一个用单片机做为电路控制系统的数字式频率计，采用（2）方案，()0T T k S ()101=k S T T操作麻烦，控制电路较复杂；采用（3）方案多周期同步测频法，闸门时间与被测信号同步，消除了对被测信号计数产生的±1误差，测量精度大大提高，且测量精度与待测信号的频率无关，达到了在整个测量频段等精度测量。
因此，本次设计采用多周期同步测量法。
在采用多周期同步等精度测量法的情况下，按照自顶向下的设计方法，可画出该频率计的系统框图。
如图2-1所示。
图2-1 频率计的系统级框图本设计任务书要求主要以单片机8051为核心，被测信号先进入信号放大电路进行放大，再被送到波形整形电路整形，把被测的正弦波或者三角波整形为方波。
利用单片机的计数器和定时器的功能对被测信号进行计数。
编写相应的程序可以使单片机自动调节测量的量程，并把测出的频率数据送到显示电路显示。
2.2方案论证与选择方案一主要由四个部分组成：信号整形部分、单片机控制部分、时基电路部分、数据锁存部分、和数据显示部分。
整体框图如图2-2所示。
单片机部信号整形部分 时基电路部数据锁存部分 显示部图2-2 方案一系统结构框图方案一基本流程：待测信号进入系统，信号整形部分会将其整形成脉冲，另一方面，时基电路提供标准的时基脉冲，在其上升沿达到1s时结束计数。
而在这1秒测得的整形后的脉冲频率就是待测信号的频率。
之后单片机送数据锁存，并等待命令，若继续测量则返回测量，此时仍可将数据送显示，若无继续测量命令则，直接送数据显示。
方案一优缺点：这个方案的设计关键是555定时器构成的多谐振荡器是否能够提供标准的脉冲。
实际上，在现实中是很难做到精确1s的。
因此，如果这点把握不好将直接影响最后的精度。
较为合理的解决办法是，做实物时可以选择其电容电阻的参数设定，用示波器先进行测量，直到取得较为满意的结果。
还有一个问题就是在测量某一段频率时很有可能会出现偏差，如果它在某一段都出现相同差值的偏差，我们可以进行人为的补偿，这样可以最大限度提高精确度。
方案二：方案二由五个部分组成：信号整形部分、分频处理部分、数据选择部分、单片机部分和数据显示部分。
整体框图如图2-3所示。
图2-3 方案二结构框图方案二工作流程：待测信号进入系统，信号整形部分会将其整形成脉冲，经过分频器。
分频器出来得到两个信号，一个给选择器，一个给单片机，数据选择器处理过后也将信号给单片机经过处理、运算，最后将数据送给显示部分，以用户需要的形式显示出来。
方案二优缺点：是利用了分频器应对大量程的测量，相比于方案一它的优势是，如果待测频率不大的话，是不用进行分频的，即直接测量。
这样就不存在方案一当中遇到的问题。
但是方案二也有它的缺点，就是当待测频率较大时要进行分频，这样做是对原频率的破坏，很可能会出现较大的偏差。
方案比较：这两种方案各有其优缺点，虽然在理想状态下两种方案都是可行的，但是，在本次设计中考虑到在目前的实验条件下难以使用555定时器做到较为精准的1s计时，而且在测量小频率时，方案二可以避免破坏原频率而得到较准确的数据，本设计初衷也是通用型的，简单实用符合要求就好，不必要的尽量省去，通过慎重考虑最终还是采用了方案二。
通过方案二与多周期同步测量方法相结合可画出该频率计的子系统级总体框图如图2-4所示。
该框图可分为三个子系统：（1）输入通道（最左边），该子系统主要由模拟电路组成；（2）多周期同步等精度频率、周期、时间等的测量控制及功能切换逻辑（中间部分），该子系统基本上由数字硬件电路组成：（3）单片机及其外围部件（最右边）。
图2-4 频率计的子系统级总体框图3硬件电路的设计3.1 8051单片机的简介单片机是70年代中期发展起来的一种大规模集成电路芯片，包含CPU、RAM、ROM、I\O接口和中断系统。
80年代以来，单片机发展迅速，各类新产品不断涌现，出现了许多高性能新型机种，现已逐渐成为工厂自动化和各控制领域的支柱产业之一。
8051单片机部包含了作为微型计算机所必须的基本功能部件，各功能部件相互独立的集成在同一芯片上。
8051系列的基本结构如下：○18位CPU○24KB字节掩膜ROM程序存储器○3128字节部RAM数据存储器○4两个16位定时\计数器○51个全双工的异步串行口○65个中断源，两个中断优先级的中断控制器○7时钟电路，外接晶振和电容可产生1.2MHz～12 MHz的时钟频率CPU结构：8051部CPU是一个字长为二进制8位的中央处理单元，也就是他对数据的处理是按字节为单位进行的。
8051部CPU也是由运算器、控制器和寄存器组三部分电路组成。
1）存储器结构8051结构提供给用户3个不同的存储空间，每个存储空间包括从0到最大存储围的连续字节地址空间。
通过利用特定地址的寻址指令，解决了地址重叠的问题。
第一个存储空间是代码段，用来存放可执行代码。
被16位寻址，空间可达64K。
代码段是只读的，当要对外存储器件如EPROM进行寻址时，处理器会产生一个信号。
但这并不意味着代码区一定要用一个EPROM。
目前，一般使用EPROM作为外接存储器，可以被外围器件或8051进行改写。
这时系统更新更容易，新的软件可以下载到EPROM中，而不用拆开它，然后装入一个新的EPROM。
第二个存储区是8051的128字节部RAM。
这部分主要是作为数据段，称为DATA区。
第三个存储区是64K片外数据存储器地址。
2）I\O端口I\O端口又称为I\O接口，也叫做I\O通道或者I\O通路。
有串行和并行之分，串行I\O端口每次只能传送一位二进制信息，并行I\O端口一次可以传送一组二进制信息。
8051有四个并行I\O端口，分别命名P0、P1、P2、P3，在这个并行I\O端口中，每个端口都有双向I\O功能。
数字频率计硬件系统框图：图3—1频率计电路3.1.1 8051单片机的引脚及其功能8051有四十条引脚，共分为端口线、电源线和控制线。
图3—2 8051的引脚1.端口线（4×8）○1P0.0-P0.7P0口8位双向口线（在引脚的39-32号端子）。