信号频率检测系统及方法
专利汇可以提供信号频率检测系统及方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 涉及 信号 频率 检测系统及方法，信号频率检测系统包括 波形 产生芯片、M个十 分频器 、双刀M+1掷 开关 、二分频器、 反相器 、二输入或非 门 、N个计数显示单元，每个计数显示单元均包括顺次连接的4位10进制计数器、4位 锁 存器、LED显示译码/ 驱动器 、限流 电阻 和8段数码管，不仅可实现对1Hz以上的信号频率的测试，而且可以通过双刀三掷开关的切换来测试1Hz以下的信号频率。，下面是信号频率检测系统及方法专利的具体信息内容。
1. 一种信号频率检测系统，其特征在于，该系统包括：
波形产生芯片，用于产生周期为1s的方波信号；
M个十分频器,分别用于将波形产生芯片产生的方波信号分频，M为大于等于1的正整数；
双刀M+1掷开关,包括两层，每层包括M+1个位置触点和一个公共输出触点，所述波形产生芯片和M个十分频器输出的方波信号分别接入第一层的M+1个位置触点，所述第一层的公共输出触点连入二分频器的输入端；
N个计数显示单元，每个计数显示单元均包括顺次连接的4位10进制计数器、4位锁存器、LED显示译码/驱动器、限流电阻和8段数码管，N个10进制计数器中的第一个10进制计数器的时钟输入信号端用于外部的待测信号接入，计数结束端输出信号分别作为相邻10进制计数器的时钟输入信号，N等于频率测试范围最大值的位数；
二分频器,用于将输入信号进行二分频，该二分频器输出信号作为N个4位10进制计数器的使能信号；
反相器,用于将二分频的输出信号进行反向，该反向器的输出作为N个4位锁存器的锁存信号；
二输入或非门,其两个输入分别为二分频器的输入、输出信号，该二输入或非门的输出作为N个4位10进制计数器的清零信号。
2. 根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述M=2，N=4。
3. 根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述波形产生芯片产生周期为1s的方波信号；双刀三掷开关的第一层选择第一个十分频器输出的方波信号接入的位置触点时，双刀三掷开关的第二层向显示十位的数码管的小数点控制引脚输出高电平；选择第二个十分频器输出的方波信号接入的位置触点时，向显示百位的数码管的小数点控制引脚输出高电平。
4. 一种信号频率检测方法，其特征在于，该方法的步骤如下：
S1：波形产生芯片产生周期为T的方波信号；周期为T的方波信号经过10分频得到10T的方波信号；10T的波形信号经过10分频得到100T的方波信号；
S2：三种方波信号分别加到双刀三掷开关的第一层的3个位置触点上，第一层的公共输出触点接至一个二分频器，该分频器的输出根据双刀三掷开关的位置而输出2T或者20T或者200T的方波信号；
S3：二分频器输出的方波信号分别作为个、十、百、千位4个10进制计数器的使能信号；
二分频器输出的方波信号经过反相器得到锁存器所需的锁存信号；二分频器的输入和输出分别作为二输入或非门信号的两个输入，二输入或非门信号的输出作为4个10进制计数器的清零信号；
S4：待测信号作为个位10进制计数器的输入时钟信号，清零信号将计数器清零后，使能信号到来，个位10进制计数器开始对待测信号进行计数，一旦个位10进制计数器计到
10，则其输出返回全0，并且其计数满输出信号产生跳变，由0变为1；个位10进制计数器的计数满信号作为十位10进制计数器的计数时钟信号，十位10进制计数器的计数满信号作为百位10进制计数器的计数时钟信号，百位10进制计数器的计数满信号作为千位10进制计数器的计数时钟信号，从而计数达到9999Hz；
S5：一旦锁存信号产生上升沿，则4个4位锁存器分别锁存4个十进制计数器的4位输出；
S6：4个4位锁存器的输出经过4个BCD-7位LED显示译码/驱动器，得到7位二进制数，经过限流电阻，用以驱动8段数码管的7位数据位显示频率值。
5. 根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述波形产生芯片产生周期为1s的方波信号，该检测方法的测量范围分别1～9999Hz、0.1～0.9Hz、0.01～0.09Hz；当测量范围为0.1～0.9Hz时，双刀三掷开关的第二层的一个位置触点接至十位数码管的小数点引脚，当测量范围为0.01～0.09Hz时，第二层的另一位置触点接至百位数码管的小数点引脚。
信号频率检测系统及方法
技术领域
背景技术
发明内容
M个十分频器,分别用于将波形产生芯片产生的方波信号分频，M为大于等于1的正整数；
双刀M+1掷开关,包括两层，每层包括M+1个位置触点和一个公共输出触点，所述波形产生芯片和M个十分频器输出的方波信号分别接入第一层的M+1个位置触点，所述第一层的公共输出触点连入二分频器的输入端；
N个计数显示单元，每个计数显示单元均包括顺次连接的4位10进制计数器、4位锁存器、LED显示译码/驱动器、限流电阻和8段数码管，N个10进制计数器中的第一个10进制计数器的时钟输入信号端用于外部的待测信号接入，计数结束端输出信号分别作为相邻10进制计数器的时钟输入信号，N等于频率测试范围最大值的位数；
二分频器,用于将输入信号进行二分频，该二分频器输出信号作为N个4位10进制计数器的使能信号；
反相器,用于将二分频的输出信号进行反向，该反向器的输出作为N个4位锁存器的锁存信号；
二输入或非门,其两个输入分别为二分频器的输入、输出信号，该二输入或非门的输出作为N个4位10进制计数器的清零信号。
S2：三种方波信号分别加到双刀三掷开关的第一层的3个位置触点上，第一层的公共输出触点接至一个二分频器，该分频器的输出根据双刀三掷开关的位置而输出2T或者20T或者200T的方波信号；
S3：二分频器输出的方波信号分别作为个、十、百、千位4个10进制计数器的使能信号；
二分频器输出的方波信号经过反相器得到锁存器所需的锁存信号；二分频器的输入和输出分别作为二输入或非门信号的两个输入，二输入或非门信号的输出作为4个10进制计数器的清零信号；
S4：待测信号作为个位10进制计数器的输入时钟信号，清零信号将计数器清零后，使能信号到来，个位10进制计数器开始对待测信号进行计数，一旦个位10进制计数器计到
10，则其输出返回全0，并且其计数满输出信号产生跳变，由0变为1；个位10进制计数器的计数满信号作为十位10进制计数器的计数时钟信号，十位10进制计数器的计数满信号作为百位10进制计数器的计数时钟信号，百位10进制计数器的计数满信号作为千位10进制计数器的计数时钟信号，从而计数达到9999Hz；
S5：一旦锁存信号产生上升沿，则4个4位锁存器分别锁存4个十进制计数器的4位输出；
S6：4个4位锁存器的输出经过4个BCD-7位LED显示译码/驱动器，得到7位二进制数，经过限流电阻，用以驱动8段数码管的7位数据位显示频率值。
具体实施方式
1s的波形信号经过分频器1，进行10分频，从而得到10s的方波信号；
10s的波形信号经过分频器2，进行10分频，从而得到100s的方波信号；
图1中的双刀三掷开关包括两层，分为3个位置，用以选择系统的测量范围。位置1的测量范围为1～9999Hz, 位置2的测量范围为0.1～0.9Hz, 位置3的测量范围为0.01～
0.09Hz；1s的波形信号、10s的波形信号和100s的方波信号分别加到双刀三掷开关的第一层的3个位置触点上，第一层的公共输出触点接至一个二分频器，这样该分频器的输出根据双刀三掷开关的位置而输出2s或者20s或者200s的方波信号；双刀三掷开关的第二层的位置2 触点接至数码管2的小数点引脚，第二层的位置3触点接至数码管3的小数点引脚；
计数器1、计数器2、计数器3和计数器4是4个4位10进制计数器，分别进行个位、十位、百位和千位计数，上述2s或者20s或者200s的方波信号就作为这4个10进制计数器的使能信号；
上述使能信号的输出经过反相器得到锁存器1、锁存器2、锁存器3和锁存器4所需的锁存信号；
上述二分频器的输入和输出分别作为二输入或非门信号的两个输入，二输入或非门信号的输出作为4个10进制计数器的清零信号；
待测信号作为计数器1的输入时钟信号，清零信号将计数器清零后，使能信号到来，计数器1开始对待测信号进行计数，一旦计数器1计到10，则其输出返回全0，并且其计数满输出信号产生跳变，由0变为1；计数器1的计数满信号作为计数器2的计数时钟信号，计数器2的计数满信号作为计数器3的计数时钟信号，计数器3的计数满信号作为计数器4的计数时钟信号，从而计数达到9999Hz；
一旦锁存信号产生上升沿，则锁存器1、锁存器2、锁存器3和锁存器4分别锁存计数器
1、计数器2、计数器3和计数器4的4位输出；
锁存器1、锁存器2、锁存器3和锁存器4的输出经过BCD-7位LED显示译码器1～4，得到7位二进制数，用以驱动8段数码管1～4的7位数据位；
初始时，双刀三掷开关处于位置1，测量范围为1～9999Hz。此时，系统重复做如下工作：1s时间内对待测信号计数，随后的0.5s内显示锁存的信号频率，紧跟着的0.5s内将计数器清零，并在数码管上显示0；
一旦数码管显示的信号频率为0，测试人员可将双刀三掷开关拨至位置2，测量方法同上，但不同的是：双刀三掷开关第二层的位置2输出的+5V信号驱动数码管2的小数点显示，从而显示范围为0.1～0.9Hz；同理如果在范围2数码管显示的信号频率为0，测试人员可将双刀三掷开关拨至位置3，测量方法同上，但不同的是：双刀三掷开关第二层的位置3输出的+5V信号驱动数码管3的小数点显示，从而显示范围为0.01～0.09Hz；如果在范围
2数码管显示数值不小于1，测试人员可将双刀三掷开关拨至位置1，测量方法同上；如果在范围3数码管显示数值不小于0.1，测试人员可将双刀三掷开关拨至位置1，测量方法同上。
图2所示为检测方法使用时主要信号的关系图。
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