毕业设计(论文):数字频率计毕业设计2011-精品(5)

2019-04-02 15:25

3.4、输出实现器

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图6——频率计算器

表2——74LS90的不同接线方法

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锁存器:

锁存器的作用是将计数器在1s结束时所计得的数进行锁存,使显示器上能稳定地显示 此时计数器的值。如图所示,1s计数时间结束时,逻辑控制电路发出锁存信号IV,将此时计数器的值送译码显示器,选用两个8位锁存器74L273可以完成上述功能。当时锁存信号CP的正跳变来到时,锁存器的输出等于输入,从而将计数器的输出值送到锁存器的输出端。

高电平结束后, 无论D为何值,输出端的状态仍保持原来的状态不变,所以在计数期间内,计数器的输出不会送到译码显示器。

表3——74LS273功能表

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表4——74LS4

3.5.扩展电路设计

图2所示的是数字频率计电路,其测量的最高频率只能为9.999kHz,完成一次测量的时间约1.25s。若被测信号频率增加到数百千赫兹或数兆赫兹,则需要增加频率范围扩展电路。

频率范围扩展电路如图7.3.3所示,该电路可实现频率量程的自动转换。其工作原理是:当被测信号频率升高,千位计数器已满,需要升量程时,计数器的最高位产生进位脉冲Q3,送到由74LS92与两个D触发器共同构成的进位脉冲采集电路。第一个D触发器的1D端接

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高电平,当Q3的下跳沿来到时,74LS92的Q0端输出主电平,则第一个D触发器的1Q端产生进脉冲并保持到清零脉冲到来。该进们脉冲使多路数据选择器74LS151的地址计数器74LS90加1,多路数据选择器将选通下一路输入信号,即上一次频率低10倍的分频率信号,由于此时个位计数器的输入脉冲的频率比被测频率fx低10倍,故要将显示器的数乘以10才能得到被测频率值,这可以通过移动显示器上小数占的位置来实现。如图7.3.3所示,若被测信号不经过分频(100°输出),显示器上的最大值为9.999kHz,若经过101的一次分频后,器上的最大值为99.99kHz,即小数点每向右移动一位,频率的测量范围扩大10倍。

进位脉冲采集电路的作用是使电路工作稳定,避免当千位计数中位器计到8或9时,产生小数点的跳动。第二个D触发器用来控制清零,即有进位脉冲时电路不清零,而无进位时则清零。

当被测频率降低需要转换到低量程时,可用千位(最高位)是否为0来判断。在此利用千位译码器74LS48的灭0输出端RBO,当RBO端为0时,输出为0,这时就需要降量程。因此,取其非作为地址计数器74LS90的清零脉冲。为了能把高位多余的0熄灭,只需把高位的灭0输入端RBI接地,同时把高位的RBO与低位的RBI相连即可。由此可见,只有当检测到最高位为“0”,并且在该1s内没有进位脉冲时,地址计数器才清零复位,即转换到最低量程,然后再按升量和的原理自动换挡,直至找到合适的量程。若将地址译码器74LS138的输出端

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