基于51单片机的数字频率计

1.1数字频率计的发展现状及研究概况

随着电子技术的飞速发展，各种分立的电子元件及其相关的功能单元逐渐被功能更强大、性能更稳定、使用更方便的集成芯片所取代。由集成芯片和一些外围电路组成的各种自动控制、自动测量和自动显示电路遍布于各种电子产品和设备中。数字系统和数字设备已经广泛应用于各个领域，更新换代的速度日新月异。

在电子系统非常广泛的应用领域，处理离散信息的数字电路随处可见。数字技术用于设计消费用微波炉和电视、高级工业控制系统、空间通信系统、交通控制雷达系统、医院急救系统等。随着数字电路制造业的发展，系统设计者可以在更小的空间内实现更多的功能，从而提高系统的可靠性和速度。

数字频率计是现代通信测量设备系统中不可缺少的测量仪器，它不仅要求电路产生频率准确、稳定性高的信号，而且要求能方便地改变频率。

数字频率计的主要实现方式有直接式、锁相式、直接数字式和混合式。

直接方式的优点是速度快，相位噪声低，但结构复杂，杂散多，一般只用于地面雷达。

锁相的优点是自动控制相位同步，生产频率高，功耗低，易于实现系列化、小型化、模块化和工程化。

直接数字化的优点是电路稳定、精度高、易于实现系列化、小型化、模块化和工程化。

随着单片锁相数字频率计的发展，锁相和数字容易实现系列化、小型化、模块化和工程化，性能越来越好。它们逐渐成为两种最典型和应用最广泛的数字频率计。

1.2本课题的研究背景和主要研究意义

数字频率计是计算机、通信设备、音频和视频等领域不可缺少的测量仪器。，并且与电参数的很多测量方案和结果密切相关，所以频率测量更为重要。在数字电路中，频率计属于时序电路，主要由具有记忆功能的触发器组成。它已广泛应用于计算机和各种数字仪器中。在CMOS电路系列产品中，频率计是用量最大、品种最多的产品。

本课题采用直接数字频率计，设计原理简单，全硬件电路实现，电路稳定，精度高，大大缩短了生产周期。

1.3本课题主要研究内容

本文用数字电路制作了1 Hz-1 MHz的数字频率计，用数码管显示所需频率。数字频率计主要由时基电路、门电路、逻辑控制电路和可控计数、解码及显示电路四部分组成。原理框图如图1-1所示:

图1-1原理框图