1、数字频率计数器测频的基本原理
数字频率计是用十进制来显示被测信号频率的一种测量装置。所谓“频率”，就是周期性信号在单位时间内变化的次数。若在一定时间间隔T内测得这个周期性信号的重复变化次数N，则频率可以表示为：
f/
T
N
因此，数字频率计的原理框图如下图所示：
图1、数字频率计的原理框图
（1）首先脉冲形成电路进行波形变换将被测信号变成频率等于fx的脉冲信号（2）时基信号发生器提供标准的时间脉冲信号，若其周期为1S,则门控电路的输出信号持续时间亦准确的等于1S。
（3）闸门电路有标准秒信号控制，当秒信号到来时，闸门开通，被测脉冲信号通过闸门送到计数译码显示电路。秒信号结束时闸门关闭，计数器停止计数。由于计数器记得的脉冲数N是在1秒时间内的累计数，所以被测频率fx=NHz。
（4）逻辑控制单元的作用有两个：其一，产生清”0”脉冲，是计数器每次从零开始计数；其二，产生锁存信号，使显示器上的数字稳定不变。
（5）最后，将锁存器中的数据送入译码显示器即可实现频率测量。
2．频率测量的技术指标
衡量一台数字频率计的主要技术指标有：
2.1 频率准确度
数字频率计测量频率时的测量误差称为频率准确度，常用相对误差△
fx/fx 来表示。分析表明：
)1(fc
fc Tfx fx fx ?+±=? 式中，1/（Tfx ）=△N/N 称为量化误差，是数字频率计所特有的误差。△fc/fc=△T/T 称为闸门时间的相对误差，主要由基准信号发生器提供的标准频率的准确度所决定，△fc/fc<<1/(Tfx).
2.2 频率测量范围
数字频率计测量的最高频率成为频率测量范围，主要由脉冲形成电路的频率响应决定。
2.3 数字显示位数
频率计的数字显示的位数决定了数字频率计的分辨率。一般情况下，位数越多分辨率越高，当然需要的计数译码器的位数也就越多。
2.3 测量时间
数字频率计完成一次测量所需的总时间称为测量时间。若用t 表示总测量时间，则 t=t1+t2+t3+t4式中，t1—准备时间，t2—计数时间，t3—锁存时间，t4—复位时间
3、设计思路及方案对比
3.1、设计方案的选择
信号的频率就是信号在单位时间内所产生的脉冲个数，其表达式为f=N/T，其中f为被测信号的频率，N为技术其所累计的脉冲个数，T为产生N个脉冲所需的时间。技术其所记录的结果，就是被测信号的频率。如在1s内记录1000个脉冲，则被测信号的频率为1000HZ。
测量频率的基本方法有两种：计数法和计时法，或称测频法和测周期法。
3.2、计数法
计数法是将被测信号通过一个定时闸门加到计数器进行计数的方法，如果闸门打开的时间为T，计数器得到的计数值为N1，则被测频率为f=N1/T。改变时间T，则可改变测量频率范围。如图1-1所示。
计数值N1
被测信号
标准闸门
T
图1-1测频法测量原理
设在T期间，计数器的精确计数值应为N,根据计数器的计数特性可知，N1的绝对误差是N1=N+1,N1的相对误差为δN1=(N1-N)/N=1/N。由N1的相对误差可知，N的数值愈大，相对误差愈小，成反比关系。因此，在f以确定的条件下，为减少N的相对误差，可通过增大T的方法来降低测量误差。当T为某确定值时（通常取1s），则有f1=N1,而f=N，故有f1的相对误差：
δf1=(f1-f)/f=1/f
从上式可知f1的相对误差与f成反比关系，即信号频率越高，误差越小；
而信号频率越低，则测量误差越大。因此测频法适合用于对高频信号的测量，频率越高，测量精度也越高。
3.3、计时法
计时法又称为测周期法，测周期法使用被测信号来控制闸门的开闭，而将标准时基脉冲通过闸门加到计数器，闸门在外信号的一个周期内打开，这样计数器得到的计数值就是标准时基脉冲外信号的周期值，然后求周期值的倒数，就得到所测频率值。
首先把被测信号通过二分频，获得一个高电平时间是一个信号周期T的方波信号；然后用一个一直周期T1的高频方波信号作为计数脉冲，在一个信号周期T的时间内对T1信号进行计数，如图1-2所示。
图2-2计时法测量原理
图1-2计时法测量原理
若在T时间内的计数值为N2,则有：
T2=N2*T1 f2=1/T2=1/(N2*T1)=f1/N2 N2的绝对误差为N2=N+1。 N2的相对误差为δN2=(N2-N)/N=1/N T2的相对误差为δ
T2=(T2-T)/T=(N2*T1-T)/T=f/f1 从T2的相对误差可以看出，周期测量的误差与信号频率成正比，而与高频标准计数信号的频率成反比。当f1为常数时，被测信号频率越低，误差越小，测量精度也就越高。
根据本设计要求的性能与技术指标，首先需要确定能满足这些指标的频率测量
方法。有上述频率测量原理与方法的讨论可知，计时法适合于对低频信号的测量，而计数法则适合于对较高频信号的测量。但由于用计时法所获得的信号周期数据，还需要求倒数运算才能得到信号频率，而求倒数运算用中小规模数字集成电路较难实现，因此，计时法不适合本实验要求。测频法的测量误差与信号频率成反比，信号频率越低，测量误差就越大，信号频率越高，其误差就越小。但用测频法所获得的测量数据，在闸门时间为一秒时，不需要进行任何换算，计数器所计数据就是信号频率。因此，本实验所用的频率测量方法是测频法。
3、我的电路分析
数字频率计是用数字显示被测信号频率的仪器，被测信号可以是正弦波，方波或其它周期性变化的信号。它一般由放大整形电路、时基电路、逻辑控制电路、闸门电路、计数器、锁存器、译码器、显示器等几部分组成。其基本原理是用一个频率稳定度高的频率源作为基准时钟，对比测量其他信号的频率。通常情况下计算每秒内待测信号的脉冲个数，此时我们称闸门时间为1秒。闸门时间也可以大于或小于一秒。待测信号经过放大整形电路之后，输出一个与待测信号同频率的矩形脉冲信号，该信号在检测闸门经过选通信号的合成，产生计数信号。控制脉冲经过控制器中的门电路分别产生锁存信号和计数器清零信号。计数信号并与锁存信号和清零复位信号共同控制计数、锁存和清零三个状态，然后通过数码显示器件进行显示。
图1 数字频率计组成框图
其基本原理是，被测信号ux首先经整形电路变成计数器所要求的脉冲信号，频率与被测信号的频率fx相同。时钟电路产生时间基准信号，分频后控制计数与保持状态。当其高电平时，计数器计数；低电平时，计数器处于保持状态，数据送入锁存器进行锁存显示。然后对计数器清零，准备下一次计数。其波形逻辑关系图如图2所示。
4、数字频率计数器的设计
4.1 、放大整形电路
放大整形电路由晶体管 3DGl00与74LS00等组成，其中3DGl00组成放大器将输入频率为的周期信号如正弦波、三角波等进行放大。与非门74LS00构成施密特触发器，它对放大器的输出信号进行整形，使之成为矩形脉冲。其电路如图：
图5 放大整形电路
其中由C1端输入未知频率的波，74LS00组成的施密特触发器将从3DG00放大的信号进行整形变换，得到需要的方波.
4.2、多谐振荡电路
晶体振荡电路的作用是产生一个标准时间信号（高电平持续时间是1s），由
定时器555构成的多谐震荡器产生（当标准时间的精度要求较高时，应通过晶体震荡器分频获得）。若震荡器的频率Hz t t f 8.0)/(1210=+=，其中。s t s t 25.0,121==。由公式C R R t )(7.0211+=和，C R t 227.0=，可计算出电阻R1、R 2及电容C 的值。若取电容C=10uF ，则
7.357.0/22==C t R kΩ 取标称值36 kΩ
107)7.0/(211=-=R C t R kΩ 取1R =47 kΩ，RP =100 kΩ
图6 由555构成的多谐震荡电路电路图
图4.2多谐多谐振荡电路
4.3、 分频电路
主要由74LS160组成（74LS160的管脚图，功能表及波形图详见附录），因为振荡器产生的是100KHz 的脉冲,也就是其周期是0.00001s,而时基信号要求为0.001、0.01s 、0.1s 和1s 。4518为双BCD 加计数器，由两个相同的同步4级计数器构成，计数器级为D 型触发器，具有内部可交换CP 和EN 线，用于在时钟上升沿或下降沿加计数，在单个运算中，EN 输入保持高电平，且在CP 上升沿进位，CR 线为高电平时清零。计数器在脉动模式可级联，通过将Q 3连接至下一计数器的EN 输入端可实现级联，同时后者的CP 输入保持低电平。
如图3-2所示，555产生的1kHz 的信号经过三次分频后得到3个频率分别为100Hz 、10Hz 和1Hz 的方波。
图4.3 分频电路
4．4、 控制电路及门控电路
控制电路与主控门电路如图19－2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1Q 端产生一个上升沿，使CC4013（b ）翻转成Q2＝1，2Q ＝0，由于2Q ＝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4、4 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、整形单元电路。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＝0，1Q＝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。
4.5、微分、整形电路
图4、5 微分、整形电路
电路如图19－3所示。CC4013（b）的Q2 端所产生的上升沿经微分电路后，送到由与非门CC4011组成的斯密特整形电路的输入端，在其输出端可得到一个边沿十分陡峭且具有一定脉冲宽度的负脉冲，然后再送至下一级延时电路。
4.6、延时电路
延时电路由D触发器CC4013（c）、积分电路（由电位器RW1和电容器C2 组成）、非门（3）以及单稳态电路所组成，如图19－4所示。由于CC4013（c）的D3端接VDD ，因此，在P2 点所产生的上升沿作用下，CC4013（c）翻转，翻转后3Q＝0，由于开机置“0”时或门（1）（见图19－5）输出的正脉冲将CC4013（c）的 Q3 端置“0”，因此3Q＝1，经二极管2AP9迅速给电容C2充电，使C2 二端的电压达“1”电平，而此时3Q＝0，电容器C2 经电位器RW1 缓慢放电。当电容器 C2 上的电压放电降至非门（3）的阈值电平VT 时，非门（3）的输出端立即产生一个上升沿，触发下一级单稳态电路。此时，P3 点输出一个正脉冲，该脉冲宽度主要取决于时间常数Rt Ct 的值，延时时间为上一级电路的延时时
间及这一级延时时间之和。
由实验求得，如果电位器RW1用510Ω的电阻代替，C2 取3μf，则总的延迟时间也就是显示器所显示的时间为3s左右。如果电位器RW1用2MΩ的电阻取代，C2 取22μf，则显示时间可达10s左右。可见，调节电位器RW1可以改变显示时间。
图4、6延时电路
4. 7、自动清零电路
P3 点产生的正脉冲送到图19－5所示的或门组成的自动清零电路，将各计数器及所有的触发器置零。在复位脉冲的作用下，Q3＝0，3Q＝1，于是3Q端的高电平经二极管2AP9再次对电容C2电，补上刚才放掉的电荷，使C2两端的电压恢复为高电平，又因为CC4013(b)复位后使 Q2 再次变为高电平，所以与非门1又被开启，电路重复上述变化过程。
图4、7 自动清零电路
4.8、计数、锁存、译码显示电路
这部分电路是频率计内作重要的电路部分，由计数器、锁存器、译码器、显示器和单稳态触发器组成。
其中计数器按十进制计数，由4个异步十进制计数器74ls90构成，一次从个位开始计数，向上位发出进位信号进而使高位开始计数。计数输出如果电路中不接锁存器，则显示器上的显示数字就会随计数器的状态不停地变化，要使计数器停止计数时，显示器上的数字显示能稳定，就必须在计数器后接入锁存器。
图4、８计数、锁存、译码电路
锁存器的工作是受单稳态触发器控制的。门控信号的下降沿使单稳态触发器1进入暂稳态，单稳1的上升沿作为锁存器的时钟脉冲。为了使计数器稳定、准确的计数，在门控信号结束后，锁存器将计数结果锁存。单稳1的暂态脉冲的下降沿使单稳2进入暂态，利用2的暂态对计数器清零，清零后的计数器又等待下一个门控信号到来重新计数。
锁存器的作用是将计数器在1s结束时所得的数进行锁存，使显示器稳定地显示此时计数器的值。1s计数时间结束时，逻辑控制电路发出锁存信号，将此时计数器的值送至数码显示器。选用锁存器74LS273可以完成上述功能。当时钟脉冲CP的正跳变来到时，锁存器的输出等于输入，即Q=D，从而将计数器的输出值送到锁存器的输出端。正脉冲结束后，无论D为何值，输出端Q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。
锁存器在一个有效脉冲到来后将计数器输出信号锁存，并输出到数码管译码器，四片译码器用74ls48实现。
4.9、实验电路图
5、实验内容
5.1、电路模块测试、
（1) 电源测试将与变压器连接的电源插头插入 220V 电源，用万用表检测稳压电源的输出电压。输出电压的正常值应为＋ 5V 。如果输出电压不对，应仔细检查相关电路，消除故障。稳压电源输出正常后，接着用示波器检测产生基准时间的全波整流电路输出波形。
（2) 基准时间检测关闭电源后，插上全部 IC 。依次用示波器检测由
U1(74HC4024) 与 U3A 组成的基准时间计数器与由 U2A 组成的触发器的输
出波形。如无输出波形或波形形状不对，则应对 U1 、 U3,U2 各引脚的电平或信号波形进行检测，消除故障。
（3) 输入检测信号从被测信号输入端输入幅值在 1V 左右频率为 1KHz 左右的正弦信号，如果电路正常，数码管可以显示被测信号的频率。如果数码管没有显示，或显示值明显偏离输入信号频率，则作进一步检测。
（4 ）输入放大与整形电路检测用示波器观测整形电路 U1A(74HC14) 的输出波形，正常情况下，可以观测到与输入频率一致、信号幅值为 5V 左右的矩形波。如观测不到输出波形，或观测到的波形形状与幅值不对，则应检测这一部分电路，消除故障。如该部分电路正常，或消除故障后频率计仍不能正常工作，则检测控制门。
（5) 控制门检测检测控制门 U3C(74HC11) 输出信号波形，正常时，每间隔1S 时间，可以在荧屏上观测到被测信号的矩形波。如观测不到波形，则应检测控制门的两个输入端的信号是否正常 , 并通过进一步的检测找到故障电路，消除故障。如电路正常，或消除故障后频率计仍不能正常工作，则检测计数器电路。
(6) 计数器电路的检测依次检测 4 个计数器 74HC4518 时钟端的输入波形，正常时，相邻计数器时钟端的波形频率依次相差 10 倍。如频率关系不一致或波形不正常，则应对计数器和反馈门的各引脚电平与波形进行检测。正常情况各电平值或波形应与电路中给出的状态一致。通过检测与分析找出原因，消除故障。如电路正常，或消除故障后频率计仍不能正常工作，则检测锁存器电路。
(7) 锁存电路的检测依次检测 74HC374 锁存器各引脚的电平与波形。正常情况各电平值应与电路中给出的状态一致。其中，第 11 脚的电平每隔 1S 钟跳变一次。如不正常，则应检查电路，消除故障。如电路正常，或消除故障后频率计仍不能正常工作，则检测锁存器电路。
(8) 显示译码电路与数码管显示电路的检测检测显示译码器 74HC4511 各控制端与电源端引脚的电平，同时检测数码管各段对应引脚的电平及公共端的电平。通过检测与分析找出故障。
5.2、系统连调
在放大电路输入端加入Vpp=1v ，f=1khz 的正弦信号，用示波器观察放大电路和整形电路的输出波形，应为与被测信号同频率的脉冲波，显示器上的读数应为1000Hz 。
5.3 实验结果
a:当输入100HZ的正玄波，量程为KHZ.1.30S后，显示器上显示为0100即实际读数为0.100KHZ.
b:当输入500HZ的正玄波，量程为KHZ.1.26S后，显示器上显示为0 4 9 8.即实际读数为0.491KHZ.
6、元件清单
给定的主要器件
1 74LS160 3片
2 555 1片
3 74LS90 7片
4 74LS273 2片
6 74LS174 1片
7 Cc4013 3片
8 数码显示器BS202 3只
9 电阻电容若干
7、参考文献
1 谢自美……….. 电子线路设计实验测试（第三版）华中科技大学出版社
2 康华光…………电子技术基础数字部分（第五版）华中科技大学出版社
3 方建邦………….电子线路基础高等教育出版社
4电工电子实验教学中心技术论坛实验五频率计https://www.doczj.com/doc/7f6461070.html,/ask/viewthread.php?tid=36
8、设计小结
8、1 设计任务完成情况
通过为期两周的课程设计，完成了本次设计的技术指标，刚开始设计的时候，由于控制电路这部分比较难搞定，所以在连接电路的时候，就会停下来设计控制电路，为了提高效率，在实际的操作中，先连好时基电路，分频电路测试通过后，再把显示电路和计数电路连好，调测符合要求。最后搞定控制电路的连接。最后完成的一块电路板，它所实现的功能就是可以测被测信号的频率，周期和脉宽。在调测的过程中发现测量频率时，档位在1Hz~999Hz，最终得到的结果的误差稍微大了点，其他的测量结果非常接近测量值。
8、2 问题及改进
在设计的555构成多谐振荡器输出的方波信号，由于电路里面使用的电容元件，在实验的时候，随着实验室里面温度的变化，输出信号的频率也会发生变化，这是造成误差的一个原因，为了在验收的时候提高测量的准确性，所以在测量前要调节电位器，把产生的方波信号接示波器，测量其输出频率，调节电位器，使输出的信号非常接近1KHz，这样的话在后面的测量中会减小误差。在调测计数显示电路的时候，在连接4511元件的时候忘记了将4511的5端接地，导致数码管无法计数，在实验的过程中，连接好电路以后，发现没反应，然后通过示波器一个一个检测元件的输入和输出信号，看看是不是和理论的一样。找出不符合理论的那部分，对照电路图进行检查修改，最后发现有的芯片的使能端没有接地，导致元件的功能没有实现。所以在连接电路的时候要细心，这也是要改进的地方。不然的话就会出现一个又一个的连接上面的问题。在最终测量频率很低的时候，那么本次电路测量频率的算法就有了一定的缺点。例如，当被测信号为0.5Hz时，
其周期为2s，这时闸门的脉冲仍为1s显然是不行的。故应该加宽闸门脉冲的宽度假设闸门脉冲宽度加至10S，则闸门导通期间可计数5次，由于计数值5是10s 的计数结果，故在显示之间必须将计数值除以10.加宽闸门信号也会带来一些问题：计数结果要进行除以10的运算，每次测量的时间最少要10s，时间过长不符合人们的测量习惯，由于闸门期间计数值过少，测量的精度也会下降。为了克服测量低频信号时的不足，可以使用另一种算法。将被测信号送入被测信号闸门产生电路，该电路输出一个脉冲信号，脉宽与被测信号的周期相等。再用闸门产生电路输出的闸门信号控制闸门电路的导通与开断。设置一个频率精度较高的周期信号（例如10KHz）作为时基信号，当闸门导通时，时基信号通过闸门到达计数电路计数。由于闸门导通时间与被测信号周期相同，则可根据计数器计数值和时基信号的周期算出被测信号的周期T。T=时基信号周期*计数器计数值。再根据频率和周期互为倒数的关系，算出被测信号的频率f。这里面就提供一个思想。没有通过实践去验证。不可避免，这个算法也有它自己的缺陷。
8.3心得体会
一、收获：
本次实习让我们体味到设计电路、连接电路、调测电路过程中的乐苦与甜。设计是我们将来必需的技能，这次实习恰恰给我们提供了一个应用自己所学知识的机会，从到图书馆查找资料到对电路的设计对电路的调试再到最后电路的成型，都对我所学的知识进行了检验。在实习的过程中发现了以前学的数字电路的知识掌握的不牢。同时在设计的过程中，遇到了一些以前没有见到过的元件，但是通过查找资料来学习这些元件的功能和使用。制作过程是一个考验人耐心的过程，不能有丝毫的急躁，马虎，对电路的调试要一步一步来，不能急躁，因为是在电脑上调试，比较慢，又要求我们有一个比较正确的调试方法，像把频率调准等等。这又要我们要灵活处理，在不影响试验的前提下可以加快进度。合理的分配时间。在设计控制电路的时候，我们可以连接译码显示和计数电路，这样就加快了完成的进度。最重要的是要熟练地掌握课本上的知识，这样才能对试验中出现的问题进行分析解决。在整个课程设计完后，总的感觉是：有收获。以前上课都是上一些最基本的东西而现在却可以将以前学的东西作出有实际价值的东西。在这个过程中，我的确学得到很多在书本上学不到的东西，如：如何利
用现有的元件组装得到设计利用计算机来画图等等。但也遇到了不少的挫折，有时遇到了一个错误怎么找也找不到原因所在，找了老半天结果却是接头的方向接错了，有时更是忘接电源了。在学习中的小问题在课堂上不可能犯，在动手的过程中却很有可能犯。特别是在接电路时，一不小心就会犯错，而且很不容易检查出来。但现在回过头来看，还是挺有成就感的。我的动手能力又有了进一步的提高，我感到十分的高兴
通过紧张有序的设计实践，我觉得自己的动手能力有了很大的提高;自信心也增强了.在课程设计中自己动脑子解决遇到的问题，书本上的知识有了用武之地，这又巩固和深化了自己的知识结构。
二、建议:
由于种种原因，我们实习之前准备严重不足，包括心理上和自身能力上，在这之前同学们对实习内容了解的并不多，对实习中必须用到数字实验平台几乎是一无所知，所以自然地就造成了许多不必要的时间上的浪费，我建议以后老师们能够在课堂外利用空闲的时间多讲解一下有关此方面的知识，让同学们提前有所准备，对实验内容有所了解，相信做的时候大家必会感到更加轻松吧。另外，既然是数电实验，作为基础的数电，大家一定要熟知课本上的知识，这样才能在实验时不手忙脚乱不知所措。
M+是计算结果并加上已经储存的数；M-是计算结果并用已储存的数字减去目前的结果；MR是读取储存的数据；MC是清除储存数据；AC，CE归零是有一个是清除现有数据重新输入,另一个是清除全部数据结果和运算符. 按钮功能 % 按百分比的形式显示乘积结果。输入一个数，单击“*”，输入第二个数，然后单击“%”。例如，50 * 25% 将显示为 12.5。也可执行带百 分数的运算。输入一个数，单击运算符（“+”、“-”、“*”或“/”）， 输入第二个数，单击“%”，然后单击“=”。例如，50 + 25%（指的 是 50 的 25%）= 62.5。 1/x 计算显示数字的倒数。 A–F 在数值中输入选中字母。只有在十六进制模式为开启状态时该按钮才可用。 And 计算按位 AND。逻辑运算符在执行任何按位运算时将截断数字的小数部分。 Ave 计算“统计框”对话框中显示数值的平均值。若要计算平均方值，请使用“Inv”+“Ave”。只有先单击“Sta”，该按钮才可用。Backspace 删除当前显示数字的最后一位。 站将显示数字转换为二进制数字系统。最大的无符号二进制数值是将 64 位全都设置为 1。 C 清除当前的计算。 CE 清除显示数字。 cos 计算显示数字的余弦。若要计算反余弦，请使用“Inv”+“cos”。若要计算双曲余弦，请使用“Hyp”+“cos”。若要计算反双曲余弦，请 使用“Inv”+“Hyp”+“cos”。cos 只能用于十进制数字系统。 Dat 在“统计框”对话框内输入显示的数字。只有先单击“Sta”，该按钮才可用。 十进制将显示数字转换为十进制数字系统。 度数在十进制模式下将三角函数输入设置为度数。 dms 将显示数字转换为度-分-秒格式（假设显示数字是用度数表示的）。 若要将显示数字转换为用度数表示的格式（假设显示数字是用度-分- 秒格式表示的），请使用“Inv”+“dms”。dms 只能用于十进制数字 系统。 Exp 允许输入用科学计数法表示的数字。指数限制为四位数。指数中只能使用十进制数（键 0-9）。Exp 只能用于十进制数字系统。 F-E 打开或关闭科学计数法。大于 10^32 的数总是以指数形式表示。F-E 只能用于十进制数字系统。 梯度在十进制模式中，将三角函数输入设置为梯度。 十六进制将显示数字转换为十六进制数字系统。最大的无符号十六进制数值是将 64 位全都设置为 1。 Hyp 设置“sin”、“cos”和“tan”的双曲函数。完成一次计算后自动关闭双曲函数功能。 Int 显示十进制数值的整数部分。若要显示十进制数值的小数部分，请使用“Inv”+“Int”。 Inv 设置“sin”、“cos”、“tan”、“PI”、“x^y”、“x^2”、“x^3”、
数字钟设计实验报告 专业:通信工程 姓名:王婧 班级:111041B 学号:111041226
数字钟的设计 目录 一、前言 (3) 二、设计目的 (3) 三、设计任务 (3) 四、设计方案 (3) 五、数字钟电路设计原理 (4) （一）设计步骤 (4) （二）数字钟的构成 (4) （三）数字钟的工作原理 (5) 六、总结 (9) １
一、前言 此次实验是第一次做EDA实验，在学习使用软硬件的过程中，自然遇到很多不懂的问题，在老师的指导和同学们的相互帮助下，我终于解决了实验过程遇到的很多难题，成功的完成了实验，实验结果和预期的结果也是一致的，在这次实验中，我学会了如何使用Quartus II软件，如何分层设计点路，如何对实验程序进行编译和仿真和对程序进行硬件测试。明白了一定要学会看开发板资料以清楚如何给程序的输入输出信号配置管脚。这次实验为我今后对 EDA的进一步学习奠定了更好的理论基础和应用基础。 通过本次实验对数电知识有了更深入的了解，将其运用到了实际中来，明白了学习电子技术基础的意义，也达到了其培养的目的。也明白了一个道理：成功就是在不断摸索中前进实现的，遇到问题我们不能灰心、烦躁，甚至放弃，而要静下心来仔细思考，分部检查，找出最终的原因进行改正，这样才会有进步，才会一步步向自己的目标靠近，才会取得自己所要追求的成功。 ２
二、设计目的 1.掌握数字钟的设计方法。 2熟悉集成电路的使用方法。 3通过实训学会数字系统的设计方法； 4通过实训学习元器件的选择及集成电路手册查询方法； 5通过实训掌握电子电路调试及故障排除方法； 6熟悉数字实验箱的使用方法。 三、设计任务 设计一个可以显示星期、时、分、秒的数字钟。 要求： 1、24小时为一个计数周期； 2、具有整点报时功能； 3、定时闹铃（未完成） 四、设计方案 一个基本的数字钟电路主要由译码显示器、“时”，“分”，“秒”计数器和定时器组成。干电路系统由秒信号发生 ３
4.2.3简易数字频率计电路设计 数字频率计是用数字显示被测信号频率的仪器，被测信号可以是正弦波、方波或其它周期性变化的信号。如配以适当的传感器，可以对多种物理量进行测试，比如机械振动的频率、转速、声音的频率以及产品的计件等等。因此，数字频率计是一种应用很广泛的仪器。 一、设计目的 1. 了解数字频率计测量频率与测量周期的基本原理； 2. 熟练掌握数字频率计的设计与调试方法及减小测量误差的方法。 二、设计任务与要求 要求设计一个简易的数字频率计，测量给定信号的频率，并用十进制数字显示，具体指标为： 1.测量范围：1HZ—9.999KHZ，闸门时间1s； 10 HZ—99.99KHZ，闸门时间0.1s； 100 HZ—999.9KHZ，闸门时间10ms； 1 KHZ—9999KHZ，闸门时间1ms； 2.显示方式：四位十进制数 3. 当被测信号的频率超出测量范围时,报警. 三、数字频率计基本原理及电路设计 所谓频率，就是周期性信号在单位时间 (1s) 内变化的次数．若在一定时间间隔T内测得这个周期性信号的重复变化次数为N，则其频率可表示为 fx=N/T 。因此，可以将信号放大整形后由计数器累计单位时间内的信号个数，然后经译码、显示输出测量结果，这是所谓的测频法。可见数字频率计主要由放大整形电路、闸门电路、计数器电路、锁存器、时基电路、逻辑控制、译码显示电路几部分组成，总体结构如图4-2-6：
图4-2-6数字频率计原理图 从原理图可知，被测信号Vx经放大整形电路变成计数器所要求的脉冲信号Ⅰ，其频率与被测信号的频率fx相同。时基电路提供标准时间基准信号Ⅱ，具有固定宽度T的方波时基信号II作为闸门的一个输入端，控制闸门的开放时间，被测信号I从闸门另一端输入，被测信号频率为fx,闸门宽度T，若在闸门时间内计数器计得的脉冲个数为N，则被测信号频率fx=N/THz。可见，闸门时间T决定量程,通过闸门时基选择开关选择,选择T大一些,测量准确度就高一些,T小一些,则测量准确度就低.根据被测频率选择闸门时间来控制量程.在整个电路中,时基电路是关键,闸门信号脉冲宽度是否精确直接决定了测量结果是否精确.逻辑控制电路的作用有两个：一是产生锁存脉冲Ⅳ，使显示器上的数字稳定；二是产生清“0”脉冲Ⅴ，使计数器每次测量从零开始计数。 1.放大整形电路 放大整形电路可以采用晶体管 3DGl00和74LS00，其中3DGl00组成放大器将输入频率为fx的周期信号如正弦波、三角波等进行放大。与非门74LS00构成施密特触发器，它对放大器的输出信号进行整形，使之成为矩形脉冲。 2.时基电路 时基电路的作用是产生标准的时间信号，可以由555组成的振荡器产生，若时间精度要求较高时，可采用晶体振荡器。由555定时器构成的时基电路包括脉冲产生电路和分频电路两部分。 （1）555多谐振荡电路产生时基脉冲 采用555产生1000HZ振荡脉冲的参考电路如图4-2-7所示。电阻参数可以由振荡频率计算公式f=1.43/((R1+2R2)*C)求得。 （2）分频电路 由于本设计中需要1s、0.1s、10ms、1ms四个闸门时间，555振荡器产生1000HZ，周期为1ms的脉冲信号，需经分频才能得到其他三个周期的闸门信号，可采用74LS90分别经过一级、二级、三级10分频得到。 图4-2-7 555多谐振荡电路 3. 逻辑控制电路 在时基信号II结束时产生的负跳变用来产生锁存信号Ⅳ，锁存信号Ⅳ的负跳变又用来产生清“0”信号V。脉冲信号Ⅳ和V可由两个单稳态触发器74LSl23产生，它们的脉冲宽度由电路的时间常数决定。触发脉冲从B端输入时，在触发脉冲的负跳变作用下，输出端Q可获得一正脉冲, Q非端可获得一负脉冲，其波形关系正好满足Ⅳ和V的要求。手动复位开关S按下时，计数器清“ 0 ”。参考电路如图4-2-8 图4-2-8数字频率计逻辑控制电路 4.锁存器 锁存器的作用是将计数器在闸门时间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．闸门时间结束时，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8D锁存器74LS273可以完成上述功能．当时钟脉冲CP的正跳变来到时，锁存器的输出等于输入，即Q=D。从而将计数器
内置的计算器每个键的使用方法 INV 是什么意思。 设置 “sin” 、 “cos” 、 “tan” 、 “PI” 、 “x^y” 、 “x^2” 、 “x^3” 、 “ln” 、 “log” 、 “Ave” 、 “Sum” 和 “s” 的反函 数。完成一次计算后自动关闭反函数功能。 HYP 是什么意思。 设置 “sin” 、 “cos”
“tan” 的双曲函数。完成一次计算后自动关闭双曲函数功能。 sta 是什么意思。 计算显示数 字的正 切。若要 计算反正 切，请 使用 “Inv”+“tan” 。若 要计算双 曲正切 ，请使用 “Hyp”+“tan” 。若要计算反双曲正切，请使用 “Inv”+“Hyp”+“tan” 。 “tan” 只能用于十进制数字系 统。 AVE 是什么意思。 计算 “ 统计框 ” 对话框中显示数值的平均值。若要计算平均方值，请使用“Inv”+“Ave” 。只有先单 击 “Sta”
，该按钮才可用。 sum 是什么意思。 计算 “ 统计框 ” 对话框中显示数值的总和。若要计算平方和，请使用“Inv”+“Sum” 。只有先单击 “Sta” ，该按钮才可用。 DAT 是什么意思。 在 “ 统计框 ” 对话框内输入显示的数字。只有先单击 “Sta” ，该按钮才可用。 十进制 将显示数字转换为十进制数字系统。 度数 在十进制模式下将三角函数输入设置为度数。
DMS 是什么意思。 将显示数字转换为度 - 分 - 秒格式（假设显示数字是用度数表示的）。若要将显示数字转换为用度 数表示的格式（假设显示数字是用度 - 分 - 秒格式表示的） ，请使用 “Inv”+“dms” 。 dms 只能用于 十进制数字系统。 F-E 是什么意思。打开或关闭科学计数法。大于 10^32 的数总是以指数形式表示。 F-E 只能用 于十进制数字系统 表描述了计算器的功能： 按钮 功能
数字电路与逻辑设计实验报告实验七计数器的设计 ：黄文轩 学号：17310031 班级：光电一班
一、实验目的 熟悉J-K触发器的逻辑功能，掌握J-K触发器构成异步计数器和同步计数器。 二、实验器件 1.数字电路实验箱、数字万用表、示波器。 2.虚拟器件: 74LS73，74LS00, 74LS08, 74LS20 三、实验预习 1. 复习时序逻辑电路设计方法 ①根据设计要求获得真值表 ②画出卡诺图或使用其他方式确定状态转换的规律 ③求出各触发器的驱动方程 ④根据已有方程画出电路图。 2. 按实验内容设计逻辑电路画出逻辑图 Ⅰ、16进制异步计数器的设计 异步计数器的设计思路是将上一级触发器的Q输出作为下一级触发器的时钟信号，置所有触发器的J-K为1，这样每次到达时钟下降沿都发生一次计数，每次前一级 触发器从1变化到0都使得后一级触发器反转，即引发进位操作。 画出由J-K触发器组成的异步计数器电路如下图所示：
使用Multisim仿真验证电路正确性，仿真图中波形从上到下依次是从低位到高位 触发器的输出，以及时钟信号。： 可以看出电路正常执行16进制计数器的功能。 Ⅱ、16进制同步计数器的设计 较异步计数器而言，同步计数器要求电路的每一位信号的变化都发生在相同的时间点。
因此同步计数器各触发器的时钟脉冲必须是同一个时钟信号，这样进位信息就要放置在J-K 输入端，我们可以把J-K端口接在一起，当时钟下降沿到来时，如果满足进位条件(前几位触发器输出都为1)则使JK为1，发生反转实现进位。 画出由J-K触发器和门电路组成的同步计数器电路如下图所示 使用Multisim仿真验证电路正确性，仿真图中波形从上到下依次是从低位到高位触发器的输出，计数器进位输出，以及时钟信号。：
数字电路设计 姓名：*** 学号：****************** 班级：电信111 专业：电子信息科学与技术 一．设计题目 二十四进制计数器的设计 二．设计要求 （1）要求学生掌握74系列的芯片和LED的原理和使用方法。 （2）熟悉集成电路的使用方法，能够运用所学的知识设计一规定的电路。三．设计任务 （1）完成一个二十四进制的计数器。 （2）LED显示从00开始，各位计数从0—9，逢10 进1，是为计数0—5。23显示后，又从00重新开始计数。 四．设计思路与原理 （一）设计思路框图 →→→ → （二）LED简介 LED是一种显示字段的显示器件，7个发光二极管构成七笔字形“8”，一个发光二极管构成小数点。七段发光管分别称为a、b、c、d、e、f，g，构成字型“8”，如图（a）
所示，当在某段发光二极管上施加一定的电压时，某些段被点亮发光。不加电压则变暗，为了保护各段LED不被损坏，需外加限流电阻。 其真值表如下：
（三）原件总汇表：计数器74LS00D(U7A,U7B)，74HC390N-6V(U3A,U6A),74LS47N(U1，U5)；与门：时钟脉冲：显示器：发光二极管：电感：电容：电源 五．电路图仿真 二十四进制计数器电路仿真
六．心得体会 通过这一次的数字电路设计，是我更深的了解到了数字电路的基础知识，电路分析与计算的方法。利用仿真软件对电路进行一系列的分析仿真，更加抽象的将理论知识与实际电路结合在一起，加深了对数电一些基本定理的理解与运用。虽然在这学期中，数字电子技术基础学的不是很好，但是在这次的课程设计中通过同学的帮组还是完成了。虽然做的不是很好，但是从中也让我明白了：要想做好这个课程设计，就必须认认真真地去做，不要怕麻烦，遇到不懂的问题就要主动去问同学或者老师。和查阅材料，保持着一个积极向上的心态，发挥我们自己的主观能动性和创造了才能让我们做的更好。在这次课程设计中让我学到了很多东西，在经过我们一个学期的数字电子技术基础课后，我们已经对数字电子技术有一定的了解，让我们有了一定的基础可以独立完成数字电子技术基础课程设计了，不过当中还是遇到许多不懂的问题。
摘要 本设计是一个实现加、减、乘、除的计算器，它的硬件主要由四部分组成，一个AT89C51单片机芯片，一个八位共阳极的数码管，一个4*4的键盘，一个排阻(10K)做P0口的上拉电阻（接线图在附录2），它可以实现结果低于65535的加、减、乘、除运算。 显示部分:采用动态显示，由八位共阳极数码管通过P0口，P2口与单片机相连，数码管的A,B,C,D,E,F,G,DP分别依次与单片机的P0.0—P0.7相连，P0口做为单片机的字码控制端，数码管的1，2，3，4，5，6，7，8各引脚分别与单片机的P2.0—P2.7相连，P2口作为数码管的位控制端。 按键部分：采用4*4键盘。采用软件识别键值并执行相应的操作，键盘的第0行到第3行依次与单片机的P3.4—P3.7管脚相连,键盘的第0列到第3列依次与单片机的P1.0—P1.3管脚相连,程序运行时依次扫描各行，查询是否有键按下，如果有则进入键盘识别处理程序，实现相应的运算，然后通过数码管输出结果，如果没有按键就调用显示程序显示一个0，等待按键按下，在进入按键扫描程序。 执行过程：开机即显示0，等待键入数值，当键入数字，将通过数码管显示出来，在键入＋、-、*、/运算符，计算器在内部执行数值转换和存储，并等待再次键入数值，当在键入数值后将显示键入的数值，按等号就会在数码管上输出运算结果。注：结果不能超出65535。（具体操作见后面仿真图）
目录 1 概述 1.1MCS-51单片机在自动化仪表中的作用 (3) 1.2掌握单片机仿真软件Proteus的使用方法 (3) 1.3设计方法 (3) 1.4基本功能 (4) 2 系统总体方案及硬件设计 2.1计算器总体思想 (5) 2.2硬件的选择与连接 (6) 3 软件设计 3.1显示程序设计 (7) 3.2键盘识别程序设计 (8) 3.3运算程序设计 (10) 3.4风鸣器程序设计 (10) 4 Proteus软件仿真 (12) 5课程设计体会 (16) 参考文献 (18) 附1：源程序代码 (19) 附2：计算器模拟系统电路图 (31)
附件1 流量频率分析计算 根据业主提供的1966年至2010年共计45年的流量统计，其中1980年、1988年、2002年、2003年这4年10月中旬没有流量记录，进行频率分析计算如下。 各设计频率下的洪水流量采用矩法进行计算： 1. 计算经验频率： 计算公式为 %1 += n m P 式中 P-----经验频率； m-----洪水资料从大到小排列序号； n-----洪水资料全部项数，此处取n=41。 列表计算10月中旬平均流量经验频率：见表一 2.统计参数的初步计算： 平均流量 83 .22141 05.9095== = ∑n Q Q 变差系数C v 偏态系数C s 以上三式中 Q i -----系列变量,共计41个； Q -----系列变量均值； n -----系列项数；n=41； C v -----变差系数； C s -----偏态系数。 76 .1082.383.221)141(83.2214135.8084508)1(2222 2==-?-=--=∑Q n Q n Q C V 64.4)3()(3 33 =--=∑V i S C Q n Q Q C
表一：10月中旬平均流量频率决算表 年份10月中旬平 均流量 3 序号 按流量排序 Qi(m3/s) Qi2 经验频率 Pm(%) 1966 99.28 12341.345481873.0 2.4 1967 180.40 2902.19813946.80 4.8 1968 86.94 3896.9804429.61 7.1 1969 49.82 4413.43170924.36 9.5 1970 131.61 5343.64118088.45 11.9 1971 75.64 6319.3101952.49 14.3 1972 37.32 730693636.00 16.7 1973 176.67 8230.953314.81 19.0 1974 107.16 9213.7445684.79 21.4 1975 191.44 10193.2737353.29 23.8 1976 43.22 11191.44 36649.45 26.2 1977 47.34 12180.932724.81 28.6 1978 119.29 13180.40 32543.44 31.0 1979 58.48 14176.67 31213.63 33.3 1981 153.63 15165.2327300.95 35.7 1982 144.32 16153.7423635.99 38.1 1983 60.07 17153.63 23603.33 40.5 1984 17.49 18144.32 20826.97 42.9 1985 96.30 19131.61 17320.64 45.2 1986 97.07 20119.29 14230.10 47.6 1987 92.99 21109.3211950.86 50.0 1989 62.41 22107.16 11482.52 52.4 1990 57.35 2399.28 9857.04 54.8 1991 65.322497.07 9423.52 57.1 1992 319.32596.30 9272.85 59.5 1993 3062692.99 8646.85 61.9 1994 165.232786.94 7559.31 64.3 1995 180.92875.64 5720.72 66.7 1996 343.642965.324266.70 69.0 1997 230.93062.41 3894.63 71.4 1998 902.193160.07 3608.70 73.8 1999 2341.343258.48 3419.85 76.2 2000 896.93357.35 3288.83 78.6 2001 213.743449.82 2482.03 81.0 2004 413.433547.34 2240.94 83.3 2005 10.743646.962205.24 85.7 2006 15.93743.22 1867.91 88.1 2007 193.273837.32 1392.99 90.5 2008 153.743917.49 305.78 92.9 2009 46.964015.9252.81 95.2 2010 109.324110.74115.35 97.6 ∑9095.05 9095.05 8084508.3 平均值221.83 221.83
1.实习目的 电子线路实习时了配合模拟电子技术基础课程的教学而开设的。采用EAD 技术中的multisim软件来对模拟电路进行仿真运行，让学生完成EDA技术方面的初步训练，培养起掌握新技术的能力，以适应当今电子技术的飞速发展。 以计算机仿真为基础的电子设计自动化即EAD技术已成为当代电子电路及集成电路设计中不可缺少的重要手段。multisim是一个优秀的电子技术训练工具，利用它可以更灵活的进行电路实验，并在实验室难以达到的实验条件下进行模拟，从而提高学生设计和分析电路的能力。通过综合性设计能使学生会解决较复杂实际问题的能力，为其后续课程的学习和以后从事实际工作打下坚实的基础。
2.实习内容 2.1 multisim简介 Multisim 11是IIT公司推出Multisim 11之后的Multisim最新版Multisim11提供了全面集成化的设计环境，完成从原理图设计输入、电路仿真分析到电路功能测试等工作。当改变电路连接或改变元件参数，对电路进行仿真时，可以清楚地观察到各种变化对电路性能的影响。 EDA是在计算机辅助设计技术的基础上发展起来的计算机软件系统。与早期的CAD软件相比，EDA软件的自动化程度更高，功能更完善，运行速度更快，而且操作页面友善，有良好的数据开放性和互换性。 电子工作平台Electronice Workbench 软件是加拿大 Interactive Image Technologies 公司于八十年代末，九十年代初推出的电子电路仿真的虚拟电子工作台软件。它具有一些特点： （1）.采用直观的图形界面创造电路，在计算机屏幕上模拟真实实验室的工作台，绘制电路图需要的元件，电路仿真需要的测试仪器均可直接从屏幕上获取。（2）.软件仪器的控制面板外形和操作方式都与实物相似，可以实事显示测量结果。 （3）.EWB软件带有丰富的电路元件库，提供多种电路分析方法。 （4）.作为设计工具，它可以同其他电路分析.设计和制板软件交换数据。（5）.EWB还是一个优秀的电子技术训练工具，利用它提供的虚拟仪器可以用比实验室中更灵活的方式进行电路实验，仿真电路的实际运行情况。 （6）.熟悉常用电子仪器测量方法，因此非常适合电子类课程的教学和实验。这里，我们向大家介绍EWB软件的初步知识，基本操作方法，电路图的绘制，虚拟仪器的使用及基本分析方法。
2.8.6.1 液压传动的固有频率 2.8.6.1.1 概述 液压传动装置的固有频率，对于闭环系统的动态特性和系统计算的原点，是一个重要的参数。从稳定性观点来看，一个闭环系统，若系统具有较高的固有频率，则会有一些问题。可粗略地划分为如下的3个频率区： ?低频：3～10Hz，重型机械、机械手、手动设备、注射机。 中频：50～80Hz，位置控制的机床。? ?高频：>100Hz，试验机、注射机、压机。 2.8.6.1.2 基本公式 计算弹簧质量系统固有频率的基本公式为： 式中：（1/s） m=质量（kg） C=弹簧刚度（） 弹簧刚度“液压刚度”C，主要由受压的油液体积决定，由下式确定， 式中：E=液压油的弹性模量 =1～1.4×109（） =1～1.4×104（bar） A2=油缸面积的平方（m4） V=油液体积（m3） 如基本公式已经表明的那样，一个液压传动系统的固有频率，取决于执行器液压马达或液压缸的尺寸，和驱动的质量。 系统中的其他元件，例如调节阀，也有自已的固有频率。因为整个闭环系统的角频率，是由系统中动态特性最低的元件决定的，因而也要注意闭环调节阀的极限频率。此值在50到150Hz的范围。 2.8.6.1.3 双出杆液压缸 让活塞处于缸的中间位置，得到： 式中：AR=油缸环形面积（┫） h=油缸行程（m） 注：对于死容积，应预先给行程h增加20～50%的附加值。 人们都明确地了解到，活塞面积与行程之比，对固有频率有着重要的影响。A：h的系数也可表示为λ=“长径比”。从提高固有频率观点考虑，较大的面积和较短的行程是比较有利的。面积的确定，还要由其他的一些因素，如规格大小、压力、体积流量等一同来考虑。 在作这些考察时，管道的容积未加考虑。很显然，总要尽可能地减小死容积，这就是说，阀与缸之间的管道短些、刚性大些，有利于提高固有频率。 上面计算固有频率，是按活塞处于中间位置的情况得到的一个最小固有频率值，这是实践中处于最不利情况下必须达到的数值。 例1已知：D=50mm，d=32mm，m=50kg≌[ ]，h=500mm=0.5m，E=1.4?109 解： 2.8.6.1.4 单出杆缸
计算器按键的使用说明 . 1、电源开关键： ON、 OFF 2、输入键： 0— 9、. +/ —：正负转换键 3、运算功能键： + - * / ( 注意 : 加、减、乘、除键在计算时都可能代替等号键 ) √：开平方键，用来进行开平方运算。先输入数字，再按下此键，不必按等号键即可得 出结果。 4、等号键：＝ 5、清除键： ①C：清除键。在数字输入期间 , 第一次按下此键将清除除存储器内容外的所 有数值 . 如果是太阳能计算器，在计算器关闭状态下，按此键则开启电源，显示 屏显示出“ 0”。 ②AC或 CA键：全部清除键，也叫总清除键，作用是将显示屏所显示的数 字全部清除。 ③→：右移键。其功能是荧屏值向右位移，删除最右边的尾数。 ④CE：部分清除键，也叫更正键。其功能是清除当前输入的数字，而不是清除 以前输入的数。如刚输入的数字有误，立即按此键可清除，待输入正确的数字后，原运算继续进行。如 5+13，这时发现“ 13”输入错了，则按“ CE”键就可以清除 刚才的“ 13”，但还保留“ 5”这个数。值得注意的是，在输入数字后，按“ +”、“- ”、“/ ”、“* ”键的，再按“ CE”键，数字不能清除。 ⑤MC：累计清除键，也叫记忆式清除键。其功能是清除储存数据，清除存储 器内容，只清除存储器中的数字，内存数据清除，而不是清除显示器上的数字。 6、累计显示键： （1）M+：记忆加法键，也叫累加键。是计算结果并加上已经储存的数；用 作记忆功能，它可以连续追加，把目前显示的值放在存储器中（也就是将显示的 数字与内存中已有的任何数字相加，结果存入存储器，但不显示这些数字的和）。 如先输入“ 5×1.6 ”→按“ M+”键（把“ 5×1.6 ”的结果计算出来并储存起来）→然后输入“10×0.8 ”→按“M+”键（把“10×0.8 ”的结果计算出来并和前面储存的数相加）→接着输入“15×0.4 ”→按“M+”键（把“15×0.4 ”的结果计算出来并和前面储存的数相加）→最后按“MR”键（把储存的数全部取出来）→则出结果“ 22” （2）M-：记忆减法键，也叫累减键。是计算结果并用已储存的数字减去目前 的结果；从存储器内容中减去当前显示值（也就是将显示的数字与内存中已有 的任何数字相减，结果存入存储器，但不显示这些数字的差）. 计算“ 50- （23+4）”时→先输入“ 50”→按“ M+”（把“ 50”储存起来）→再输入“ 23+4”→按“ M-”键（计算结果是“ 27”）→再按“ MR”（用储存的“ 50”减去目前的结果“ 27”）→则出结果“ 23” 7、存储读出键： MR MRC GT ①MR：存储读出键。表示用存储器中数值取代显示值。按下此键后，可使存储在“ M+”或“ M－”中的数字显示出来或同时参加运算，数字仍保存在存储器中，在未按“ MC”键以前有效。 MR调用存储器内容，读取储存的数据。如有三组数字不连续在一起相加的时候，则用这个“ MR”键。举例：如输入“ 3+2”时，按“ M+”键，再输入“ 6+7”时，按“ M+”键，再输入“8+9”时按“ M+”键，然后再按“MR”，则三组数字的总和“ 35”就出来了。 ②MRC：MR和 MC功能的组合，即存储读出和清除键。按一次为 MR功能， 即显示存储数，按第二次为 MC功能，即清除存储数。
计算器按键的使用说明. 1、电源开关键：ON、OFF 2、输入键：0—9、. +/—：正负转换键 3、运算功能键：+ - * / (注意:加、减、乘、除键在计算时都可能代替等号键) √：开平方键，用来进行开平方运算。先输入数字，再按下此键，不必按等号键 即可得出结果。 4、等号键：＝ 5、清除键： ①C：清除键。在数字输入期间,第一次按下此键将清除除存储器内容外的所 有数值.如果是太阳能计算器，在计算器关闭状态下，按此键则开启电源，显示 屏显示出“0”。 ②AC或CA键：全部清除键，也叫总清除键，作用是将显示屏所显示的数字 全部清除。 ③→：右移键。其功能是荧屏值向右位移，删除最右边的尾数。 ④CE：部分清除键，也叫更正键。其功能是清除当前输入的数字，而不是清 除以前输入的数。如刚输入的数字有误，立即按此键可清除，待输入正确的数字后，原运算继续进行。如5+13，这时发现“13”输入错了，则按“CE”键就可 以清除刚才的“13”，但还保留“5”这个数。值得注意的是，在输入数字后，按“+”、“-”、“/”、“*”键的，再按“CE”键，数字不能清除。 ⑤MC：累计清除键，也叫记忆式清除键。其功能是清除储存数据，清除存储 器内容，只清除存储器中的数字，内存数据清除，而不是清除显示器上的数字。6、累计显示键： （1）M+：记忆加法键，也叫累加键。是计算结果并加上已经储存的数；用 作记忆功能，它可以连续追加，把目前显示的值放在存储器中（也就是将显示的 数字与内存中已有的任何数字相加，结果存入存储器，但不显示这些数字的和）。 如先输入“5×1.6”→按“M+”键（把“5×1.6”的结果计算出来并储存起来）→然后输入“10×0.8”→按“M+”键（把“10×0.8”的结果计算出来并和 前面储存的数相加）→接着输入“15×0.4”→按“M+”键（把“15×0.4”的结 果计算出来并和前面储存的数相加）→最后按“MR”键（把储存的数全部取出来）→则出结果“22” （2）M-：记忆减法键，也叫累减键。是计算结果并用已储存的数字减去目 前的结果；从存储器内容中减去当前显示值（也就是将显示的数字与内存中已有 的任何数字相减，结果存入存储器，但不显示这些数字的差）. 计算“50-（23+4）”时→先输入“50”→按“M+”（把“50”储存起来）→ 再输入“23+4”→按“M-”键（计算结果是“27”）→再按“MR”（用储存的“50”减去目前的结果“27”）→则出结果“23” 7、存储读出键：MR MRC GT ①MR：存储读出键。表示用存储器中数值取 代显示值。按下此键后，可使存储在“M+”或“M－”中的数字显示出来或同时 参加运算，数字仍保存在存储器中，在未按“MC”键以前有效。MR调用存储器 内容，读取储存的数据。如有三组数字不连续在一起相加的时候，则用这个“MR”键。举例：如输入“3+2”时，按“M+”键，再输入“6+7”时，按“M+”键，再 输入“8+9”时按“M+”键，然后再按“MR”，则三组数字的总和“35”就出来了。 ②MRC：MR和MC功能的组合，即存储读出和清除键。按一次为MR功能，即 显示存储数，按第二次为MC功能，即清除存储数。
A1洪水频率曲线统计参数的估计和确定 A1.1 参数估计法 A1.1.1矩法。对于n 年连序系列，可采用下列公式计算各统计参数 n 系列项数。 对于不连序系列，其统计参数的计算与连序系列的计算公式有所不同。 如果 在迄今的N 年中已查明有a 个特大洪水（其中有I 个发生在n 年实测或插补系列 中），假定（n-l ）年系列的均值和均方差与除去特大洪水后的（N-a ）年系列的 相等，即X N 』= X n4,S n 』=S n 4，可推导出统计参数的计算公式如下： — 1 a N — a n X 二丄C X j X i ） （A5） N J j n — I 4 附录A 洪水频率计算 均值 均万差 或 变差系数 偏态系数 或 式中 lUi-X)2 n-1 二 X i 2 -n ([X i )2 n7 (X i - X)3 i ￡ (n —1)( n —2)X 3C ； n n n n n 2 v X ； _3 n^ X i X 2 2(^ X J 3 i # i￡ i 住 i 仝 ： X i --------- 系列变量（i=1，…，n ）； (A1) (A2) (A3) (A4)
式中 X j --------- 特大洪水变量（j=1，…，a ）; X i ――实测洪水变量（i=l +1,…，n ）o A1.1.2概率权重矩法。概率权重矩定义为 皮尔逊川型频率曲线的三个统计参数不能用概率权重矩的显式表达。但经 推导有： Cs = N_1 一)2 N JX j —X)3 活二X i -对 (A6) (A7) (N -1)( N _2)X Cv 1 . M . = o xF J (x)dF j=0,1,2,… (A8)
实验5 计数器实验电路 1实验目的 1.1掌握计数器的工作原理及特性 1.2采用触发器及集成计数器构成任意进制计数器 2实验仪器与元器件 2.1实验仪器 数字电路实验箱、数字万用表、示波器 2.2芯片 74LS00/74ls04 74LS48 74LS161 共阴数码管电位器电阻等其它元件若干 3预习要求 3.1 预习计数器相关内容。 3.2 作出预习报告。 4实验原理 计数器是用来实现计数功能的时序部件,它能够计脉冲数,还可以实现定时、分频、产生节拍脉冲和脉冲序列等。计数器的种类很多，按时钟脉冲输入方式的不同，可以分为同步计数器和异步计数器。按进位体制不同，可以分二进制和非二进制计数器。按计数的增减趋势，可分加法或减法计数器等。目前，无论是TTL还是CMOC集成电路，都有品种齐全的中规模集成计数电路。作为使用者可以借助器件手册提供的功能表和工作波形以及引脚分布图，就能正确地使用这些器件。 4.1异步计数器
异步计数器是指计数脉冲不是直接加到所有触发器的时钟脉冲端。这样， 当一个计数脉冲作用后，计数器中某些触发器的状态发生变化，而其它触发器保持原来状态，即计数器中各触发器状态的更新与输入时钟脉冲异步。 在设计模为整数N 的异步计数器时，如果K N 2=，则为二进制计数器，例 如设计一个4位二进制计数器，1624==N ，K=4，用4个触发器级联即可。如果N 不等于2的整次幂，则是非二进制计数器，这时，可将N 写N=1*2N K 其中1N 为奇数,这样由模为K 2和模为1N 的两个计算器级联而成,其中模为1N 的计数器通常用反馈的方法构成.例如设计一个异步十进制计数器,可令 K 2=12,1N =5,就是用一个模2计数器和一个模5计数器级联.图7.1所示集成 接在各位触发器的时钟脉冲输入端，当计数脉冲来到时，应该翻转的触发器在同一时刻翻转。因此，同步计数器的工作速度比异步计数器快。同步计数器的设计可按“状态表+卡诺图+写出各触发器控制输入端的逻辑方程”，进行，然后画出逻辑电路。也可以根据状态表中各触发器输出的变化规律，直接写出各触发器控制输入端的逻辑方程，最后画出逻辑电路图。例如设计一个同步十进制加法计数器，其状态转换表如表7.1所示。采用双JK 触发器74LS76，通过分析状态转换表，可得到各触发器控制输入端的逻辑方程如下。
计算器的用法 C 清除当前的计算。 CE 清除显示数字。 按钮功能 % 按百分比的形式显示乘积结果。输入一个数，单击“*”，输入第二个数，然后单击“%”。例如，50 * 25% 将显示为12.5。也可执行带百分数的运算。输入一个数，单击运算符（“+”、“-”、“*”或“/”），输入第二个数，单击“%”，然后单击“=”。例如，50 + 25%（指的是50 的25%）= 62.5。 ( 开始括号的新层。当前的层数显示在“)”按钮上方的框中。括号的最多层数为25。 ) 结束括号的当前层。 * 乘法。 + 加法。 +/- 改变显示数字的符号。 - 减法。 . 插入小数点。 / 除法。 0–9 将此数字置于计算器的显示区。 1/x 计算显示数字的倒数。 = 对上两个数字执行任意运算。若要重复上一次的运算，请再次单击“=”。 A–F 在数值中输入选中字母。只有在十六进制模式为开启状态时该按钮才可用。 And 计算按位AND。逻辑运算符在执行任何按位运算时将截断数字的小数部分。 Ave 计算“统计框”对话框中显示数值的平均值。若要计算平均方值，请使用“Inv”+“Ave”。只有先单击“Sta”，该按钮才可用。 Backspace 删除当前显示数字的最后一位。
站将显示数字转换为二进制数字系统。最大的无符号二进制数值是将64 位全都设置为1。 C 清除当前的计算。 CE 清除显示数字。 cos 计算显示数字的余弦。若要计算反余弦，请使用“Inv”+“cos”。若要计算双曲余弦，请使用“Hyp”+“cos”。若要计算反双曲余弦，请使用“Inv”+“Hyp”+“cos”。cos 只能用于十进制数字系统。 Dat 在“统计框”对话框内输入显示的数字。只有先单击“Sta”，该按钮才可用。 十进制将显示数字转换为十进制数字系统。 度数在十进制模式下将三角函数输入设置为度数。 dms 将显示数字转换为度-分-秒格式（假设显示数字是用度数表示的）。若要将显示数字转换为用度数表示的格式（假设显示数字是用度-分-秒格式表示的），请使用“Inv”+“dms”。dms 只能用于十进制数字系统。 Exp 允许输入用科学计数法表示的数字。指数限制为四位数。指数中只能使用十进制数（键0-9）。Exp 只能用于十进制数字系统。 F-E 打开或关闭科学计数法。大于10^32 的数总是以指数形式表示。F-E 只能用于十进制数字系统。 梯度在十进制模式中，将三角函数输入设置为梯度。 十六进制将显示数字转换为十六进制数字系统。最大的无符号十六进制数值是将64 位全都设置为1。 Hyp 设置“sin”、“cos”和“tan”的双曲函数。完成一次计算后自动关闭双曲函数功能。Int 显示十进制数值的整数部分。若要显示十进制数值的小数部分，请使用“Inv”+“Int”。Inv 设置“sin”、“cos”、“tan”、“PI”、“x^y”、“x^2”、“x^3”、“ln”、“log”、“Ave”、“Sum”和“s”的反函数。完成一次计算后自动关闭反函数功能。 In 计算自然对数（以e 为底）。若要计算e 的x 次方（其中x 是当前数字），请使用“Inv”+“ln”。 日志计算常用对数（以10 为底）。若要计算10 的x 次方，请使用“Inv”+“log”。 Lsh 左移。若要右移，请使用“Inv”+“Lsh”。在单击该按钮后，必须指定（以二进制形式）要将显示区中的数字左移或右移多少位，然后单击“=”。逻辑运算符在执行任何按位运算时将截断数字的小数部分。 M+ 将显示的数字与内存中已有的任何数字相加，但不显示这些数字的和。 MC 清除内存中的所有数字。 Mod 显示x/y 的模数或余数。此按钮为二进制运算符。例如，计算5 除以3 的模数，单击“5 MOD 3 =”，结果为2。 MR 重调用存内存中的数字。该数字保留在内存中。 MS 将显示数字保存在内存中。 n! 计算显示数字的阶乘。 Not 计算按位取反。逻辑运算符在执行任何按位运算时将截断数字的小数部分。 八进制将显示的数字转换为八进制数字系统。最大的无符号八进制数值是将64 位全都设置为1。 OR 计算按位OR。逻辑运算符在执行任何按位运算时将截断数字的小数部分。 pi 显示pi 的值(3.1415...)。若要显示2 * pi (6.28...)，请使用“Inv”+“pi”。“pi”只能用于十进制数字系统。 弧度在十进制模式下将三角函数输入设置为弧度。 s 计算总体参数为–1 的标准偏差。若要计算总体参数为n 的标准偏差，请使用“Inv”+
数电实验计数器电路 SANY标准化小组 #QS8QHH-HHGX8Q8-GNHHJ8-HHMHGN#
实验5 计数器实验电路 1实验目的 掌握计数器的工作原理及特性 采用触发器及集成计数器构成任意进制计数器 2实验仪器与元器件 实验仪器 数字电路实验箱、数字万用表、示波器 2.2 芯片 74LS00/74ls04 74LS48 74LS161 共阴数码管 电位器 电阻等其它元件若干 3预习要求 预习计数器相关内容。 作出预习报告。 4实验原理 计数器是用来实现计数功能的时序部件,它能够计脉冲数,还可以实现定时、分频、产生节拍脉冲和脉冲序列等。计数器的种类很多，按时钟脉冲输入方式的不同，可以分为同步计数器和异步计数器。按进位体制不同，可以分二进制和非二进制计数器。按计数的增减趋势，可分加法或减法计数器等。目前，无论是TTL 还是CMOC 集成电路，都有品种齐全的中规模集成计数电路。作为使用者可以借助器件手册提供的功能表和工作波形以及引脚分布图，就能正确地使用这些器件。 异步计数器 异步计数器是指计数脉冲不是直接加到所有触发器的时钟脉冲端。这样，当一个计数脉冲作用后，计数器中某些触发器的状态发生变化，而其它触发器保持原来状态，即计数器中各触发器状态的更新与输入时钟脉冲异步。 在设计模为整数N 的异步计数器时，如果K N 2=，则为二进制计数器，例如设计一个 4位二进制计数器，1624==N ，K=4，用4个触发器级联即可。如果N 不等于2的整次幂，则是非二进制计数器，这时，可将N 写N=1*2N K 其中1N 为奇数,这样由模为K 2和模为1N 的两个计算器级联而成,其中模为1N 的计数器通常用反馈的方法构成.例如设计一个异步十进制计数器,可令K 2=12,N =5,就是用一个模2计数器. T '触发器,+写出各触发