设计要求
1.设计一个能测量方波信号频率的频率计,测量结果用十进制数显示。
2.测量的频率范围是1~10khz,分成两个频段,即1~999hz,1khz~10khz,用三位数码管显示测量频率,用led显示表示单位,如亮绿灯表示hz,亮红灯表示khz。
3.具有自动校验和测量两种功能,即能用标准时钟校验测量精度。
4.具有超量程报警功能,在超出目前量程档的测量范围时,发出灯光和音响信号。
设计提示
脉冲信号的频率就是在单位时间内所产生的脉冲个数,其表达式为f=n/t,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。所以,在1秒时间内计数器所记录的结果,就是被测信号的频率。
测量/校验选择模块
计数器模块
送存选择报警模块
锁存模块
扫描显示模块
测量/校验选择模块
输入信号:选择信号selet
被测信号meas
测试信号test
输出信号:cp1
当selet=0时,为测量状态,cp1=meas;
当selet=1时,为校验状态,cp1=test。
校验与测量共用一个电路,只是被测信号cp1不同而已。
设置1秒定时信号(周期为2秒),在1秒定时时间内的所有被测信号送计数器输入端。
计数器对cp1信号进行计数,在1秒定时结束后,将计数器结果送锁存器锁存,同时将计数器清零,为下一次采样测量做好准备。
设置量程档控制开关k,单位显示信号y,当k=0时,为1~999hz量程档,数码管显示的数值为被测信号频率值,y显示绿色,即单位为hz;
当k=1时,为1khz~10khz量程档,被测信号频率值为数码管显示的数值乘1000,y显示红色,即单位为khz。
设置超出量程档测量范围示警信号alert。计数器由四级十进制计数构成(带进位c)。若被测信号频率小于1khz(k=0),则计数器只进行三级十进制计数,最大显示值为999.hz,如果被测信号频率超过此范围,示警信号驱动灯光、扬声器报警;若被测信号为1khz~10khz(k=1),计数器进行四位十进制计数,取高三位显示,最大显示值为9.99khz,如果被测信号频率超过此范围,报警。