數(shù)字頻率表設(shè)計
設(shè)計要求
1.設(shè)計一個能測量方波信號頻率的頻率計,測量結(jié)果用十進制數(shù)顯示。
2.測量的頻率范圍是110KHz,分成兩個頻段,即1999Hz,1KHz10KHz,用三位數(shù)碼管顯示測量頻率,用LED顯示表示單位,如亮綠燈表示Hz,亮紅燈表示KHz。
3.具有自動校驗和測量兩種功能,即能用標(biāo)準(zhǔn)時鐘校驗測量精度。
4.具有超量程報警功能,在超出目前量程檔的測量范圍時,發(fā)出燈光和音響信號。
設(shè)計提示
脈沖信號的頻率就是在單位時間內(nèi)所產(chǎn)生的脈沖個數(shù),其表達式為f=N/T,f為被測信號的頻率,N為計數(shù)器所累計的脈沖個數(shù),T為產(chǎn)生N個脈沖所需的時間。所以,在1秒時間內(nèi)計數(shù)器所記錄的結(jié)果,就是被測信號的頻率。
測量/校驗選擇模塊
計數(shù)器模塊
送存選擇報警模塊
鎖存模塊
掃描顯示模塊
測量/校驗選擇模塊
輸入信號:選擇信號selet
被測信號meas
測試信號test
輸出信號:CP1
當(dāng)selet=0時,為測量狀態(tài),CP1=meas;
當(dāng)selet=1時,為校驗狀態(tài),CP1=test。
校驗與測量共用一個電路,只是被測信號CP1不同而已。
設(shè)置1秒定時信號(周期為2秒),在1秒定時時間內(nèi)的所有被測信號送計數(shù)器輸入端。
計數(shù)器對CP1信號進行計數(shù),在1秒定時結(jié)束后,將計數(shù)器結(jié)果送鎖存器鎖存,同時將計數(shù)器清零,為下一次采樣測量做好準(zhǔn)備。
設(shè)置量程檔控制開關(guān)K,單位顯示信號Y,當(dāng)K=0時,為1999Hz量程檔,數(shù)碼管顯示的數(shù)值為被測信號頻率值,Y顯示綠色,即單位為Hz;
當(dāng)K=1時,為1KHz10KHz量程檔,被測信號頻率值為數(shù)碼管顯示的數(shù)值乘1000,Y顯示紅色,即單位為KHz。
設(shè)置超出量程檔測量范圍示警信號alert。計數(shù)器由四級十進制計數(shù)構(gòu)成(帶進位C)。若被測信號頻率小于1KHz(K=0),則計數(shù)器只進行三級十進制計數(shù),最大顯示值為999.Hz,如果被測信號頻率超過此范圍,示警信號驅(qū)動燈光、揚聲器報警;若被測信號為1KHz10KHz(K=1),計數(shù)器進行四位十進制計數(shù),取高三位顯示,最大顯示值為9.99KHz,如果被測信號頻率超過此范圍,報警。
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