EDA课程设计——数字频率计.pdf

燕山大学

EDA课程设计报告书

题目：数字频率计

姓名：Eric

班级：09电子x班

学号：090104020xxxx

成绩：

（注：此文件应以同学学号为文件名）

一、设计题目及要求

1．输入为矩形脉冲，频率范围0~99MHz；

2．用五位数码管显示；只显示最后的结果，不要将计数过程显示出

来；

3．单位为Hz和KHz两档，自动切换。

二、设计过程及内容

1．总体设计思路

总电路图主要有两部分组成，即测频电路和扫描电路。

图1总电路图

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图2总电路图仿真波形

测频电路测量一秒钟内通过计数器的脉冲个数，将其送至扫描电路中

显示。

2.主要模块实现方法

（1）扫描电路

试验箱上共有8个数码管，但共用一个显示输入端，因此如要显

示两位以上的数字，就必须使用扫描电路。其作用就在于不同的时间使不

同的数码管显示当前输入的与其对应的数字，由于扫描的频率很高，带给

人眼的感觉就是同时在显示。四个八选一数据选择器。扫描电路由一个

八进制计数器、四个八选一数据选择器74151、一个七段译码器7448组

成。

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图3扫描电路

图4四个74151接法

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图5扫描电路仿真波形

（2）测频电路

测频电路由一个366进制计数器和计数换挡及寄存电路组成

图6测频电路

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图7测频电路仿真波形

在366进制计数器输入频率为366Hz的时钟信号，当该计数器通过

366个脉冲，即经过时间一秒后366进制计数器的进位端输出高电平，将

脉冲计数器置零，并控制储存寄存电路输出一秒内通过脉冲计数器的脉冲

个数，以达到测量频率的效果，并且保证只显示最后结果不显示中间计数

过程。

图8366进制计数器

计数换挡及寄存电路由1个一亿进制计数器和20个门电路组合以

及20个D触发器组成的寄存电路组成。

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图9计数换挡及寄存电路

因为要求测量0到99MHz的频率所以选用一亿进制计数器计脉冲的

个数，置零端通过一个非门和366进制计数器的进位输出端相连，又要求

使用5喂数码管，所以当计数器十万位的数为1时就换挡，换挡后将不显

示后3位数，测试的单位由Hz变为kHz。

图10一亿进制计数器

（3）换挡的实现

换挡电路由20个门电路的组合构成，20个电路组合的A端分别接

一亿进制计数器的Q0到Q19即低五位，B端分别接一亿进制计数器的

Q12到Q31即高五位，CO和NCO接一亿进制计数器的进位输出端。S

端接寄存电路D触发器的出入端。

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S=AC’+BC

图11换挡门电路组合

（4）寄存电路

寄存电路由20个D触发器接成，输入输出端分别接换挡电路和扫

描电路。CLK端接366进制计数器的