数字电子技术课程设计(5)

基信号的一个周期），输入信号才通过主控门。若时基信号的周期为T，进入计数器的输入脉冲数为N，则被测信号的频率f＝N / T，改变时基信号的周期T，即可得到不同的测频范围。当主控门关闭时，计数器停止计数，显示器显示记录结果。此时控制电路CC4013（b）的Q2输出一个高电平至延时电路，开始计时，当达到所调节的延时时间时，延时电路输出一个复位信号，使计数器和所有的触发器置0，为后续新的一次取样作好准备，即能锁住一次显示的时间，使保留到接受新的一次取样为止。 当开关S2改变量程时，小数点能自动移位。

若开关S1，S3配合使用，可将测试状态转为“自检”工作状态（即用时基信号本身作为被测信号输入）。

四、基本单元电路的设计及工作原理 1、 控制电路

控制电路与主控门电路如图2所示。

主控电路由双D触发器CC4013及与非门CC4011构成。CC4013(a)的任务是输出闸门控制信号，以控制主控门(2)的开启与关闭。如果通过开关S2 选择一个时基信号，当给与非门(1)输入一个时基信号的下降沿时，门1就输出一个上升沿，则CC4013（a）的 Q1 端就由低电平变为高电平，将主控门2开启。允许被测信号通过该主控门并送至计数器输入端进行计数。相隔1s（或0.1s，10ms，1ms）后，又给与非门1输入一个时基信号的下降沿，与非门1输出端又产生一个上升沿，使CC4013（a）的Q1 端变为低电平，将主控门关闭，使计数器停止计数，同时Q1端产生一个上升沿，使CC4013（b）翻转成Q2＝1，2＝0，由于2＝0，它立即封锁与非门1不再让时基信号进入CC4013（a），保证在显示读数的时间内 Q1 端始终保持低电平，使计数器停止计数。

图2 控制电路及主控门电路

利用Q2端的上升沿送到下一级的延时电路。当到达所调节的延时时间时，延时电路输出端立即输出一个正脉冲，将计数器和所有D触发器全部置0。复位后，Q1＝0，1＝1，为下一次测量作好准备。当时基信号又产生下降沿时，则上述过程重复。 2.延时电路

延时电路如图3所示。

+5V

K

接CC4013（a）和(b)的R

﹠

﹠

1Hz

（4）

（5）

接频率计数器CC4518

的R

﹠

（3）

接CC4013(b)的Q2

Q0 Q1 Q2 Q3 CP CC4518 R

EN （C）

接CC4013(b)的2

“1”

图3 延时电路

当来自CC4013（b）的Q2=1时，与非门（3）开启，计数器CC4518(c)开始对1Hz的连续脉冲进行计数，当计数值为6时，Q1，Q2输出高电平，经与非门（4）输出低电平，则与非门（5）输出的高电平使CC4013（a）、(b)和频率计数器CC4518均清零，为下一次测量做准备。同时，由于清零后使CC4013（b）的2=1，使CC4518（c）复位，为下一次计时显示做准备。K为开机置零按钮。 五．扩展部分

1．如何测量正弦波和三角波信号的频率？

2.设计一个3次10分频电路将1KHz方波信号分频为100Hz、10Hz、1Hz输出。 3．如何使小数点随量程的改变而自动移位？

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