简易数字频率计
简易数字频率计
目录摘要 (2)第1章绪论 (2)1.1 单片机的简介 (3)1.2 单片机的应用领域 (3)1.3 单片机的发展趋势 (3)第2章系统硬件电路框图设计 (4)2.1 简易数字频率计的功能描述 (4)2.2 硬件电路设计框架 (4)2.3 主要芯片介绍 (5)2.3.1 74HC161的介绍 (5)2.3.2 74HC153的介绍 (5)2.4 系统硬件单元电路设计及论证 (6)2.4.1 晶振电路 (6)2.4.2 复位电路 (6)2.4.2 放大整形电路 (7)第3章系统软件设计 (8)3.1 软件整体设计框图 (8)3.2 子程序设计框图 (9)3.2.1 显示程序 (9)3.2.2 频率测量程序 (9)第4章系统调试 (10)4.1 软件调试 (10)4.2 硬件调试 (10)第5章毕业设计总结 (11)参考文献 (12)附录A 电路原理图 (13)附录B 整体总程序 (14)摘要单片机是单片微型计算机的简称，也就是把微处理器(CPU)，随机存取数据存储器(RAM)，只读程序存储器(ROM)，输入输出电路(I/O口)，还包括定时计数器，串行通信口(SCI)，显示驱动电路(LCD或LED驱动电路)，脉宽调制电路(PWM)，A/D 转换器等电路集成到一块单块芯片上，构成一个最小然而完善的计算机系统。
这些电路能在软件的控制下准确、迅速、高效地完成程序设计者事先规定的任务。
本次课程设计的题目是：“简易数字频率计设计”以单片机89C51 为核心设计了一种频率计。
在设计中应用单片机的数学运算和控制功能,实现了测量量程的自动切换,既满足测量精度的要求,又满足系统反应时间的要求。
关键字：单片机 频率测量 数据处理第1章 绪论1.1 单片机的简介单片机是单片微型计算机的简称，也就是把微处理器(CPU)，随机存取数据存储器(RAM)，只读程序存储器(ROM)，输入输出电路(I/O口)，还包括定时计数器，串行通信口(SCI)，显示驱动电路(LCD或LED驱动电路)，脉宽调制电路(PWM)，A/D 转换器等电路集成到一块单块芯片上，构成一个最小然而完善的计算机系统。
电子电路课程设计电子教案 7.1.5简易数字式频率计数器教案
电子电路课程设计课程教案
P91 （1）整体功能要求
频率计数器（简称频率计）主要用于测量正弦波、脉冲波、三角波和其他周期信号的频率。
其扩展功能是可以测量信号的周期和脉冲宽度。
采用数字显示技术（如LED、LCD等）显示测量结果。
为了突出数字电路的应用，本课题被测量信号仅限于TTL脉冲波。
（2）系统结构
数字频率计的整体结构要求如图7-19所示。
外部“被测信号”送入“测量电路”进行处理和测量，“挡位转换”可以用于选择测试项目，包括频率、周期或脉宽，也可以进一步选择测量频率挡位。
（3）技术指标
①被测信号波形：正弦波、三角波和矩形波。
②测量频率范围：分三挡：
1Hz～999Hz；
0.01kHz～9.99kHz；
0.1kHz～99.9kHz。
③测量周期范围：1ms～1s。
④测量脉宽范围：1ms～1s。
⑤测量精度：显示3位有效数字（要求分析1Hz、1kHz和999kHz的测量误差）。
⑥输入阻抗：大于100kΩ。
（4）扩展技术指标
①要求测量频率时，1Hz～99.9kHz的精度均为1%。
②测量占空比。
测量精度：1%分辨率。
测量范围：1%～99%
（5）设计条件
①电源：直流稳压电源提供+5V电压。
②可供选择的元器件见表7-10。
填表说明：1 每项页面大小可自行添减。
2 课次为授课次序，填1、2、3等。
简易数字频率计设计
简易数字频率计设计简易数字频率计是一种统计计算工具，用于频率统计，使用适当的算法来测量特定序列中给定元素或者元素组合出现的频率，主要用于数据分析和统计工作，帮助使用者深入分析数据，得到较为精准的结果。
本文将详细说明一种简易的数字频率计的设计实现过程和分步流程。
设计步骤第一步：准备设计简易数字频率计所需要的硬件设备设计简易数字频率计需要的硬件设备有：计算机、网络设备、数据存储器、输入输出设备等。
计算机配备相应的硬件设备和软件，网络设备用于连接多台计算机，数据存储器用于存储数据，输入输出设备允许输入和输出各种不同类型的数据。
第二步：制定相应的算法根据具体情况，应制定出相应的算法，用于计算数据序列中给定元素或者元素组合出现的频率，主要包括排序算法，查找算法，求和算法，概率分布算法等。
比如：可以使用冒泡排序或者快速排序对数据序列进行排序，使用二分查找等技术快速查找元素，在运算时可以使用求和、乘法、平方等算法来计算数据，使用贝叶斯理论等方法来求取概率分布。
第三步：实现数据处理根据设计上的算法，使用计算机及其相应的软件和硬件设备，进行数据处理，对相关的数据序列进行相应的操作，实现频率的统计计算，得到精准的统计结果。
第四步：测试并可视化在完成简易数字频率计的设计之后，应当对数据处理过程进行测试，以验证所编写算法的正确性和可靠性。
完成测试之后，可以通过图表和表格的方式可视化频率计算结果，更加直观地显示出数据之间的关系以及频率变化趋势。
以上就是一种简易数字频率计的设计实现过程，它可以为使用者提供准确的统计数据和频率结果，促进数据深入分析等工作，为企业的发展带来重要的帮助。
简易频率计实验报告
实验二简易数字频率计实验目的：（1）学会各种简易数字频率计的设计方法（2）学会VHDL的多进程及多层次设计方法实验原理：设计一个四位数字频率计，此频率计共分四档。
一档：0~9999Hz二档：10~99.99kHz三档：100~999.9kHz四档：1~10MHz分频器模块FEN通过对1Hz的时钟的分频得到0.5Hz的时钟信号。
测频模块FTEST,是整个程序的核心，此模块完成在1s的时间内对被测信号计数的功能，并通过输出数据实现自动换挡的功能。
LOCK模块用来锁存数据。
实验内容：在MAX+plusII中用VHDL语言输入FEN2 、MUX21、CD源程序，保存名字与实体名一致，后缀为vhd,选择目标器件为EP1K30TC144-3，然后进行编译、仿真。
参考程序：1、FEN通过对1Hz的时钟的分频得到0.5Hz的时钟信号。
LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;ENTITY fen ISPORT(clk:IN STD_LOGIC;q:OUT STD_LOGIC);END fen;ARCHITECTURE fen_arc OF fen ISBEGINPROCESS(clk)VARIABLE x:STD_LOGIC;BEGINIF clk'EVENT AND clk='1'THENx:=NOT x;END IF;q<=x;END PROCESS;END fen_arc;波形仿真图：2、FTSET此模块完成在1s的时间内对被测信号计数的功能，并通过输出数据实现自动换挡的功能。
LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;ENTITY ftest ISPORT(clr,Fx,door:IN STD_LOGIC;alm:OUT STD_LOGIC;q3,q2,q1,q0,dang:OUT STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0));END ftest;ARCHITECTURE CORN_ARC OF ftest ISBEGINPROCESS(door,Fx)VARIABLE c0,c1,c2,c3,c4,c5,c6 :STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0);VARIABLE x:STD_LOGIC;BEGINIF Fx'EVENT AND Fx='1'THENIF door='1'THENIF c0<"1001"THENc0:=c0+1;ELSEc0:="0000";IF c1<"1001"THENc1:=c1+1;ELSEc1:="0000";IF c2<"1001"THENc2:=c2+1;ELSEc2:="0000";IF c3<"1001"THENc3:=c3+1;ELSEc3:="0000";c4:=c4+1;ELSEc4:="0000";IF c5<"1001"THEN c5:=c5+1;ELSEc5:="0000"; IF c6<"1001"THEN c6:=c6+1;ELSEc6:="0000";alm<='1';END IF;END IF;END IF;END IF;END IF;END IF;END IF;ELSEIF clr='0'THENalm<='0';END IF;c6:="0000";c5:="0000";c4:="0000";c3:="0000";c2:="0000";c1:="0000";c0:="0000";END IF;IF c6/="0000"THENq3<=c6;q2<=c5;q1<=c4;q0<=c3;dang<="0100";ELSIF c5/="0000"THEN q3<=c5;q2<=c4;q1<=c3;q0<=c2;dang<="0011";q3<=c4;q2<=c3;q1<=c2;q0<=c1;dang<="0010";ELSEq3<=c3;q2<=c2;q1<=c1;q0<=c0;dang<="0001";END IF;END IF;END PROCESS;END CORN_ARC;波形仿真图：3、LOCK模块LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;ENTITY LOCK ISPORT(A0,A1,A2,A3,A4:IN STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0);q0,q1,q2,q3,q4:OUT STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0);clk:IN STD_LOGIC);END LOCK;ARCHITECTURE ART OF LOCK ISBEGINPROCESS(clk)BEGINIF(clk'EVENT AND clk='1')THEN q0<=A0;q1<=A1;q2<=A2;q3<=A3;q4<=A4;END IF;END PROCESS;END ART;波形仿真图：顶层仿真波形：实验结果：实现了四位数字频率计的设计。
基于单片机简易数字频率计
基于单片机简易数字频率计基于单片机的简易数字频率计概述：数字频率计是一种用于测量信号频率的仪器，它能够将输入的模拟信号转换为数字信号，并通过单片机进行处理和显示。
本文将介绍基于单片机的简易数字频率计的原理和实现方法。
一、原理介绍数字频率计的原理基于信号的频率与周期的倒数之间的关系。
当输入信号的频率较高时，直接测量周期较为困难，因此常采用测量信号的脉宽来间接推算频率。
本文所介绍的简易数字频率计就是基于这一原理。
二、硬件设计1. 信号输入：将待测信号接入单片机的GPIO口，通过外部电路对信号进行电平转换和滤波处理，确保输入信号稳定且符合单片机的输入电压范围。
2. 定时器：单片机内部的定时器用于测量输入信号的脉宽。
通过配置定时器的计数器和预分频器，可以实现不同精度的测量。
一般情况下，选择合适的计数器和预分频器，使得定时器的溢出周期与待测信号的周期相当，以提高测量的准确性。
3. 显示模块：通过数码管或LCD显示模块，将测量到的脉宽转换为频率值并进行显示。
可以根据需要选择合适的显示方式和显示精度。
三、软件设计1. IO口配置：在单片机的软件中，需要配置GPIO口的输入和输出模式，以及中断触发条件等。
通过配置正确的IO口，可以实现对信号输入和输出的控制。
2. 定时器配置：配置定时器的计数器和预分频器，并设置中断触发条件。
在定时器中断服务函数中，可以对计数器的值进行读取和处理。
3. 测量算法：在定时器中断服务函数中，可以根据测量到的脉宽值计算出信号的频率。
具体的计算方法有多种，例如可以通过测量多个周期的脉宽平均值来提高测量的准确性。
4. 显示控制：将计算得到的频率值转换为合适的显示格式，并通过显示模块进行显示。
可以根据需要选择合适的显示精度和显示方式。
四、实现方法基于以上原理和设计，可以通过以下步骤来实现简易数字频率计：1. 硬件连接：将待测信号接入单片机的GPIO口，并通过外部电路进行电平转换和滤波处理。
2. 软件编程：根据单片机的型号和开发环境，编写相应的软件程序。
简易数字频率计
简易数字频率计引言数字频率计是一种用来测量信号频率的仪器。
在电子工程、通信工程和音频工程等领域中都有广泛的应用。
本文将介绍一个简易的数字频率计，它基于微控制器和计数器电路，能够精准地测量输入信号的频率。
设计原理该简易数字频率计的设计原理主要包括三个部分：输入电路、计数器电路和显示电路。
输入电路输入电路用于接收待测量的信号，并将其转换为微控制器可以处理的数字信号。
一般使用一个信号放大器将输入信号放大，并通过一个阻抗匹配电路将信号阻抗与测量电路相匹配。
计数器电路计数器电路是本频率计的核心部分。
它通过计数器器件来测量输入信号的周期时间，并计算出频率值。
常见的计数器器件有74HCxx系列、CD40xx系列等。
在该设计中，我们选择了74HC160 4位可编程同步二进制计数器。
显示电路显示电路用于将测量得到的频率值以可读性良好的方式展示出来。
一般使用数码管进行数字显示。
本设计中使用了共阴极的4位7段数码管，通过串口通信将测量到的频率值发送给数码管进行显示。
硬件设计硬件设计主要包括信号放大电路、计数器电路和显示电路。
信号放大电路设计信号放大电路使用了一个运放进行信号放大，具体的放大倍数可以根据实际需求进行调整。
为了防止输入信号的干扰，还可以添加一个低通滤波器来滤除高频噪声。
计数器电路设计74HC160计数器电路的设计如下： - 连接74HC160的CLK 引脚到信号输入引脚，即可通过输入信号的上升沿触发计数器的计数。
- 使用74HC160的O0～O3输出引脚接到后续的显码驱动电路。
显示电路设计数码管的控制可以使用74HC595移位寄存器进行。
通过接口电路和微控制器进行通信，将测量到的频率值发送给74HC595，然后74HC595控制数码管进行数字显示。
软件设计软件设计主要包括信号处理和数据显示。
信号处理软件部分主要是通过计数器来测量输入信号的周期时间并计算出频率值。
通过编写的程序，将计数器的数值传输给微控制器，并进行运算得到频率值。
简易数字频率计
频率计算：通过测量信号的周期或 频率，计算出数字频率值
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信号处理：通过数字滤波器对采集 到的信号进行滤波，以消除噪声和 干扰
数据输出：将计算出的频率值通过 串口或其他方式输出到计算机或其 他设备
计数器和计时器的编程实现
使用计时器对计数器进行计 时，计算信号的周期
将计数器和计时器的结果通 过软件进行显示和控制
能源监测：简易数字频率计可实现对新能源发电设备的实时监测，提高能源利用效率。 环保监测：简易数字频率计可用于监测环保设备的运行状态，确保污染物排放达标。 智能电网：简易数字频率计可应用于智能电网中，实现电网的智能化管理和优化。 节能减排：简易数字频率计可帮助企业实现节能减排，降低生产成本。
简易数字频率计的技术挑战和发展方向
分析仪等。
科学实验领域： 用于各种与频率 相关的实验，如 电磁波的发射与 接收、无线电通
信等。
工业生产领域： 用于生产过程中 的各种频率测量 和控制，如电机 转速的测量和控 制、生产线上各 种设备的状态监
测等。
简易数字频率计在生物医学工程领域的应用
监测生理信号：简易数字频率计可 以用于监测人体的心电图、脑电图 等生理信号，辅助医生进行疾病诊 断和治疗。
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频谱分析：对信号进行频谱分析， 了解信号的成分和特性
音频处理：用于音频信号的频率测 量和处理，如音频压缩、降噪等
简易数字频率计在通信和电子测量领域的应用
通信领域：用于 信号频率的测量， 如调频信号、调
相信号等。
电子测量领域： 用于测量电子设 备的频率特性， 如示波器、频谱
界面优化：根据实际需求对显示和控制界面进行优化，提高用户体验和操作便捷性
简易数字频率计(数字电路课程设计)
数字电路课程设计报告1)设计题目简易数字频率计2)设计任务和要求要求设计一个简易的数字频率计，测量给定信号的频率，并用十进制数字显示，具体指标为：1)测量范围：1H Z—9.999K H Z，闸门时间1s；10 H Z—99.99K H Z，闸门时间0.1s；100 H Z—999.9K H Z，闸门时间10ms；1 K H Z—9999K H Z，闸门时间1ms；2)显示方式：四位十进制数3)当被测信号的频率超出测量范围时,报警.3)原理电路和程序设计：（1）整体电路数显式频率计电路（2）单元电路设计；（a）时基电路信号号(b)放大逻辑电路信号通信号(c)计数、译码、驱动电路号（3）说明电路工作原理;四位数字式频率计是由一个CD4017（包含一个计数器和一个译码器）组成逻辑电路，一个555组成时基电路，一个9014形成放大电路，四个CD40110（在图中是由四个74LS48、四个74LS194、四个74LS90组成）及数码管组成。
两个CD40110串联成一个四位数的十进制计数器，与非门U1A、U1B构成计数脉冲输入电路。
当被测信号从U1A输入，经过U1A、U1B两级反相和整形后加至计数器U13的CP+，通过计数器的运算转换，将输入脉冲数转换为相应的数码显示笔段，通过数码管显示出来，范围是1—9。
当输入第十个脉冲，就通过CO输入下一个CD40110的CP+，所以此四位计数器范围为1—9999。
其中U1A与非门是一个能够控制信号是否输入的计数电路闸门，当一个输入端输入的时基信号为高电平的时候，闸门打开，信号能够通过；否则不能通过。
时基电路555与R2、R3，R4、C3组成低频多谐振荡器，产生1HZ的秒时基脉冲，作为闸门控制信号。
计数公式：]3)2243[(443.1CRRRf++=来确定。
与非门U2A与CD4017组成门控电路，在测量时，当时基电路输出第一个时基脉冲并通过U2A反相后加至CD4017的CP，CD4017的2脚输出高电平从而使得闸门打开。
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第三章 单元电路设计
3.1 波形变换电路
图 3-1 波形变换模块 图中的 V+为+5V，V-接地，这是因为单片机输入引脚只能输入 TTL 电平，正弦波 信号进入波形变换模块转换为同频率 TTL 电平的方波信号。 3.2 闸门电路设计和定时计数 以下为我们的程序设计 TMOD=0x51; CKCON=0; TL0=0x66; TH0=0x3e; TL1=0X0; TH1=0X0; fp=T_C; 宏定义值为 40； TMR2CN=0X04; TMR2RLL=0XF0; TMR2RLH=0XD8; TMR3CN=0X0C; TMR3RLL=0XE0; TMR3RLH=0XFF; TR0=1; TR1=1; 我们把 T0 作为闸门定时器，T1 作为对外部信号的计数器，在定时的 50ms 内， 对外部的信号进行计数。在制作过程中，需要定时一秒，所以要对 T0 进行多次 计数，于是用下面的 T0 中断服务实现 //16 位自动重装 //10MS //双 8 位自动重装入，系统时钟 1/12 //定时 100us //计数器清 0 //T0、T1 方式 1,T1 计数方式 //系统时钟 12 分频
2.1 算法设计 频率是周期信号每秒钟内所含的周期数值。可根据这一定义采用如图 2-1 所示的算法。
2.2 整体方框图
信号发生器
运放ＬＭ３２４
ＭＣＵ模块
ＬＣＤ显示
2.3 计数原理 (1) 由信号发生器产生方波信号，用单片机的两个定时器中的一个定时器精 确定时Ｔ＝１ｓ，另一个定时器进行对外部脉冲的从０开始计数。 (2) 当要对正弦信号进行频率计数时，将正弦信号经过 LM324 运放进行过滤 为ＴＴＬ。输出的信号先由示波器显示，观测幅度范围。将信号接入单片机。 (3) 用Ｃ语言将定时器和计数器功能写入单片机程序， 并写好 LCD 显示程序。
} //******************************************** void toHZ(void) { F_DISPHIGH[0]=f/1000%10+0x30; F_DISPHIGH[1]=f/100%10+0x30; F_DISPHIGH[2]=f/10%10+0x30; F_DISPHIGH[3]=f%10+0x30; } //******************************************* void toKHZ(void) { if(f>=10000&&f<=99999) { F_DISPHIGHONE[0]=f/10000%10+0x30; F_DISPHIGHONE[1]=f/1000%10+0x30; F_DISPHIGHONE[2]=0x2E; F_DISPHIGHONE[3]=f/100%10+0x30; F_DISPHIGHONE[4]=f/10%10+0x30; } else { F_DISPHIGHONE[0]=f/100000%10+0x30; F_DISPHIGHONE[1]=f/10000%10+0x30; F_DISPHIGHONE[2]=f/1000%10+0x30; F_DISPHIGHONE[3]=0x2E; F_DISPHIGHONE[4]=f/100%10+0x30; } } //****************************************** void toMHZ(void) { F_DISPHIGHTHREE[0]=f/1000000%10+0x30; F_DISPHIGHTHREE[1]=0x2E; F_DISPHIGHTHREE[2]=f/100000%10+0x30; F_DISPHIGHTHREE[3]=f/10000%10+0x30; F_DISPHIGHTHREE[4]=f/1000%10+0x30; } //********************************************
函数发生器 10KHZ 实际测量 9.983KHZ
从上表中计算得到所测频率误差 0.2%，在设计指标范围内。
第五章 设计小结
5.1 设计任务完成情况 通过老师一周的理论指导， 对各个模板有了一定的了解认知。经过小组间一星期 的设计与实验，较为精确的完成了简易频率计，误差控制在 0.2%。 5.2 问题及改进 初步调试结果误差较大，通过修改定时器的定时参数，使得误差最后调整为 0.2%，更为精确的达到了设计指标。 5.3 心得体会 本次课程设计让我们受益良多。作为电信专业学生，自主设计是必修之课， 也是将课本所学知识得到良好应用的主要途径。 丛图书馆查找资料到理论分析再 到最后的电路设计与编程调试，都对我们所学的知识进行了检验。 在编写程序初始，由于平时上课的知识积累不够，掌握得不熟练，对于这种 较为复杂的内容表达非常吃力。 甚至编写到一半时都不知自己到底在表达什么内 容。 通过开始时的失败， 我们决定将各个主干部分分开编写与调试，这样思路就 比较清晰，以免到后来程序又混沌不清。通过查阅资料，充分了解了元器件引脚 功能，然后尝试着编写，耐心的调试修改，总程序达到了简易频率计的效果。 通过本次课程设计也认识到了自身知识的不足，平时训练太少，课外衍生也 做得不够， 尤其是对于编程类的习题练习不多直接导致这次设计举步维艰。所以 在将来的学习中我们要加强所学知识的应用练习。
F_DISPLOW[3]=term/10%10+0x30; F_DISPLOW[4]=term%10+0x30; } //******************************************** void tofHZ(void) { F_DISPLOWHIGH[0]=f/100%10+0x30; F_DISPLOWHIGH[1]=f/10%10+0x30; F_DISPLOWHIGH[2]=f%10+0x30; F_DISPLOWHIGH[3]=0x2E; F_DISPLOWHIGH[4]=0x30;
//*****T0 中断服务*************************************** int j=0; TL0=0x66; //0Xb0; TH0=0x3d; //0X3c;每单位 0.5 微秒*50000*40 fp--; if(fp) return; TR1=0; fp=T_C; //1s f=65536*f1+256*TH1+TL1;//溢出次数乘以 FF 加上目前计数值， 即 1S 的计数次 if(n==0) { jishu[n%11]=f; } else { if(abs(jishu[n%11-1]-f)>=10) { for(j=0;j<=10;j++) { jishu[j]=f; } } else { jishu[n%11]=f; } } //把计数所得数分给数组各个部分易变显示 3.3 小数点显示电路设计 小数点显示的设计，涉及到两种情况，第一，当计数值在 1S 内小于 1000，那么 计数没有四位有效数字，我们需要将数值通过添加小数点后面 0 的个数补为四 位；第二，当计数值在 1S 内大于 10000，那么需要提取出显示需要的四位最高 位数值，并进行量程切换，因为量程有 HZ，KHZ 和 MHZ 档，故要在各个档位 以四位有效数字切误差最小的数值，在 MAIN 里实现各个显示切换。实现切换 的子程序如下 //******************************************* void get_f(float s1) { int term; term=(int)(s1*10000); F_DISP[0]=term/1000%10+0x30; F_DISP[1]=term/100%10+0x30; F_DISP[2]=0x2E; F_DISP[3]=term/10%10+0x30; F_DISP[4]=term%10+0x30; } //******************************************* void get_flow(float s1) { int term; term=(int)(s1*100); F_DISPLOW[0]=term/1000%10+0x30; F_DISPLOW[1]=term/100%10+0x30; F_DISPLOW[2]=0x2E;
第三章
3.1
单元电路设计
波形变换电路
3.2 闸门电路设计 3.3 小数点显示电路设计
第四章
测试与调整
4.1 硬件测试与调整 4.2 软件测试与调整 4.3 整体指标测试
第五章
设计小结
5.1 设计任务完成情况 5.2 问题及改进 5.3 心得体会
附录
第一章 技术指标
1.1 整体功能要求 设计并制作一台数字显示的简易频率计，主要用于测量正弦波、方波等周期 信号的频率值。 1.2 电气指标 1.2.1 信号波形：方波； 1.2.2 信号幅度;TTL 电平； 1.2.3 信号频率：100Hz～9999Hz； 1.2.4 测量误差： 1%； 1.2.5 测量时间： 1s／次，连续测量； 1.2.6 显示：4 位有效数字，可用数码管，LED 或 LCD 显示。 1.3 扩展指标 1.3.1 可以测量正弦波信号的频率，电压峰－峰值 VPP=0.1～5V； 1.3.2 方波测量时频率测量上限为 3MHz，测量误差 1%； 1.3.3 正弦（Vopp=0.1V~5V）测量时频率测量上限为 3MHz，测量误差 1%； 1.3.4 量程自动切换，且自动切换为四位有效数字输出； 1.4 设计条件 1.4.1 电源条件：+5V。 1.4.2 开发平台：本系统以高速 SOC 单片机 C8051F360 和 FPGAEP2C8T144 为 核心，主要包括 9 个模块，其主要配置见表 1-1。 表 1-1 数字电子系统设计实验平台模块一览 型号 名称 MCU 模块 74151 FPGA 模块 主要配置 SOC 单片机 8051F360,CPLD 芯片 EMP3064TC44 EMP3064TC44,串行配置芯片，JTAG 和 AS 配置 接口 74153 7404 4518 LCD 和键盘模块 8 位高速 A/D 模块 10 位高速 D/A 模块 12864 中文液晶，16 个按键 30MHz8 位 A/D 转换器 ADS930,信号调理电路 双路 100MHz10 位 D/A 转换器 THS5651,差分放 大电路，反相器