集成电路的类型很多，从大的方面可以分为模拟电路和数字集成电路2大类。数字集成电路广泛用于计算机、控制与测量系统，以及其它电子设备中。一般说来，数字系统中运行的电信号，其大小往往并不改变，但在实践分布上却有着严格的要求，这是数字电路的一个特点。

数字集成电路作为电子技术最重要的基础产品之一，已广泛地深入到各个应用领域。由于大规模和超大规模数字集成电路技术、数据通信技术与单片机技术的结合，数字频率计发展进入了智能化和微型化的新阶段。其功能进一步扩大,除了测量频率、频率比、周期、时间、相位、相位差等基本功能外，还具有自捡、自校、自诊断、数理统计、计算方均根值、数据存储和数据通信等功能。此外，还能测量电压、电流、阻抗、功率和波形等。

3 系统总体方案设计

3。1 系统设计要求

1。测量范围0Hz～2。5MHz（不包括2。5）；

2。实现量程自动切换，用LED灯颜色表示档位的选择（红色表示Hz，黄色表示KHz，   

  绿色表示MHz）；

3。用四位数码管显示测量值。

3。2 频率计的工作原理

3。2。1 一般数字式频率计的原理

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N，则其频率可表示为f=N/T。其中脉冲形成电路的作用是将被测信号变成脉冲信号，其重复频率等于被测频率fx。时间基准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地等于1s。闸门电路由标准秒信号进行控制，当秒信号来到时，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。由于计数器计得的脉冲数N是在1s时间内的累计数，所以被测频率fx=NHz。

3。2。2 基于单片机的数字频率计的原理

单片机内部有两个定时/计数器T0和T1 在测量过程中我们利用这两个定时/计数器，其中T0用作定时，T1来计数外来脉冲数。单片机外接12MHZ的晶振，定时/计数器的最大定时时间是65。356ms，我们可以采用软件计数器来进行定时设计。先用定时/计数器T0制作一个50ms的定时器，定时时间到后将软件计数器中值加一，当软件计数器到20就可以实现定时1s的功能。当定时结束时，定时/计数器T1计数的数送入显示电路，从显示电路中读出的总脉冲个数即是待测信号的频率值。

3。3 方案设计与论证

3。3。1 直接测量法

这种方法的测量原理是：由于频率是单位时间内信号发生周期变化的次数，使得我们可以在给定的单位时间1s内（称为闸门）对被测信号的脉冲数计数，得到的脉冲个数就是被测信号的频率。如图3。1：[5]

图3。1 直接测量法

3。3。2 间接测量法

这种方法的原理是用被测信号的周期作为闸门，在该闸门时间内允许已知标准的短周期间隔的较高频率的信号通过，通过数字电路或微型计算机的运算，通过闸门的已知信号频率的个数越多，其被测频率就越低。如图3。2：

图3。2 间接测量法

本设计中采用直接测量法，方法二中由于时间的未知，采用单片测量时会增加软件设计的难度，故采用方法一。

3。4 系统设计思路

以单片机AT89C52单片机为核心，设计一种数字频率计，它由分频电路、多路选择器、单片机、显示电路等组成，应用单片机中的定时/计数器和中断系统等完成频率的测量。分频电路是为了测量更高频率的信号，多路数据选择器是用来选择输入信号的；单片机用来测量频率；显示电路用来显示频率值。所制作的频率计采用外部十分频，对0Hz～2。5MHz（不包括2。5）的频率测量，通过四位数码管显示频率值。