数字频率表设计方法

数字频率表设计方法

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。