课题名称：基于高速计数芯片的数字频率计设计
一、引言
在电子技术中，频率是最基本的参数之一，并且与许多电参量的测量方案、测量结果都有十分密切的关系，测量频率的方法有多种，其中电子计数器测量频率具有精度高、使用方便、测量迅速，以及便于实现测量过程自动化等优点，是频率测量的重要手段之一。电子计数器测频有两种方式：一是直接测频法，即在一定闸门时间内测量被测信号的脉冲个数；二是间接测频法，如周期测频法。直接测频法适用于高频信号的频率测量，间接测频法适用于低频信号的频率测量。传统的频率计因为测量的宽度较窄、频率的精度偏低，无法适应时代的需求，也跟不上我国数字电子信息产业的发展。因此信号频率的高精度测量在科研和实际应用中变得越来越重要。
二、主题
频率是电子技术领域内最基础的参数，也是一个十分重要的参数。随着电子信息产业的发展，稳定的时钟信号在高性能电子系统中有着举足轻重的作用，直接决定系统性能的优劣，所以对其频率测量的标准也相应提高。传统的频率测量标准已经满足不了市场的需求，其宽度较窄频率精度偏低，而利用高速计数芯片来设计数字频率计测量频率的范围能得到有效的提高。本设计对数字频率计的高频部分测试进行研究 ，研究内容包括单片机控制电路的应用，放大整形电路，分频电路，译码显示电路等。
目前国内的部分相关研究如下：
解放军电子工程学院的汪小会基于单片机的数字频率计教学课题的设计，不仅提供了频率计频率基本范围的测量，还设计了扩大频率测量范围的方法。该设计综合了单片机和数字逻辑电路的知识，介绍单片机多中断和多定时器的协调使用以及十六位的双字节数变换成十进制数编程和多位数字的数码动态显示编程。作为单片机的开发有较好的实用性[1]。
吉林师范大学的黄涛，王广德，王立忠基于单片机的数字频率计设计，设计了一种能测量的频率范围是1赫兹到25兆赫兹，待测信号的波形可以是正弦波，三角波或者方波，幅度范围是0.2V—24V的频率计。该设计在高频段应用多周期同步法、在低频段应用周期法来对被测信号的频率进行测量，从而使频率计具有更高的准确度。使用分频芯片可避免对信号进行预先评估，超出测量范围时会自动提示[2]。
国家新闻出版广电总局九五三台的刘刚对传统的数字频率计在生产实践应用方面运行速度慢和测频范围狭窄这两个明显缺陷进行了研究方案设计的改善。被测物理量信号首先进人到信号放大电路中进行放大处理，然后进人到波形信号整形电路予以整形处理，将被测正弦波或三角波物理量转变为方波形式，最后由单片机的计数器和定时器对被测物理量信号频率进行计数并以预先已编好程序实现单片机自动调制测定的量程显示出测定频率的数据结果于数字显示电路当中。系统所应用的元件较少且电路设计简便，最后的调制过程也仅仅是将程序设定编程稍作修改即可实现对不同频率范围内物理信号频率测定量程和输出显示的过程[3]。
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