频率计数器课程设计（通用5篇）
--频率计数器
专业：自动化 指导老师：朱兆优 班级：1430201
学号：201430020118 姓名：张超梅
一、绪论
1.1设计任务和要求
二、电路设计方案
2.1电路工作原理 2.2系统性能
三、软件设计方案
3.1功能模块 3.2.编程算法思路 3.3程序流程图
四、系统调试
4.1 硬件调试 4.2 软件调试
五、心得体会
目录
一、绪论
频率计又称为频率计数器，是一种专门对被测信号频率进行测量的电子测量仪器。其最基本的工作原理为：当被测信号在特定时间段T内的周期个数为N时，则被测信号的频率f=N/T。频率计主要由四个部分构成：时基（T）电路、输入电路、计数显示电路以及控制电路。在一个测量周期过程中，被测周期信号在输入电路中经过放大、整形、微分操作之后形成特定周期的窄脉冲，送到主门的一个输入端。主门的另外一个输入端为时基电路产生电路产生的闸门脉冲。在闸门脉冲开启主门的期间，特定周期的窄脉冲才能通过主门，从而进入计数器进行计数，计数器的显示电路则用来显示被测信号的频率值，内部控制电路则用来完成各种测量功能之间的切换并实现测量设置。
1.1设计任务和要求
本次课程设计的内容是使用AT89C51单片机最小系统设计频率计系统，系统以单片机为主控单元，主要用于对方波频率的测量，使用 NE555 输出脉冲，用单片机计数器实现技术，再把计数值转换为频率，用静态或动态显示频率值，频率计数器要实现0~1MHz信号频率测量范围，要分段频率段测量，低频段用测周法，高频段用测频法。
二、电路设计方案
2.1电路工作原理
由NE555振荡电路产生脉冲，然后经过二分频电路，然后与定时器/计数器T1相连，P2.0接74Ls273锁存器的时钟信号端，P2.1口接74Ls273锁存器的时钟信号端，P0口接74LS273段选码和位选码，输出与七位共阳数码管显示，采用动态显示。由于P0口输出数据，T2截至，输出级属于开漏电路，要使高电平1信号正确输出，应该外接上拉电阻560k.分频电路
本次设计采用的是脉冲定时测频法，由于考虑到单片机的定时计数器得计数 能力有限，无法对过高频进行测量，所以我们对待测信号进行了分频，这样能提高测量频率的范围，还能相应的提高频率测量的精度。所以我们需要把待测信号进行分频。
显示电路
我们测量的频率最终要显示出来八段LED 数码管显示器由8 个发光二极管组成。基中7 个长条形的发光管排列成“日”字形，另一个圆点形的发光管在数码管显示器的右下角作为显示小数点用，它能显示各种数字及部份英文字母。LED 数码管显示器有两种形式：一种是8 个发光二极管的阳极都连在一起的，称之为共阳极LED 数码管显示器；另一种是8 个发光二极管的阴极都连在一起的，称之为共阴极LED 数码管显示器。如下图所示。共阴和共阳结构的LED 数码管显示器各笔划段名和安排位置是相同的。当二极管导通时，对应的笔划段发亮，由发亮的笔划段组合而显示的各种字符。8个笔划段 h g f e d c b a 对应于一个字节（8 位）的D7、D6、D5、。D4、D3、D2、D1、D0，于是用8 位二进制码就能表示欲显
示
字
符的字
形
代
码。
在单片机应用系统中，数码管显示器显示常用两种办法：静态显示和动态扫 描显示。所谓静态显示，就是每一个数码管显示器都要占用单独的具有锁存功能 的I/O 接口用于笔划段字形代码。这样单片机只要把要显示的字形代码发送到接口电路，就不用管它了，直到要显示新的数据时，再发送新的字形码，因此，使用这种办法单片机中CPU 的开销小,能供给单独锁存的I/O 接口电路很多。在单片机系统中动态扫描显示接口是单片机中应用最为广泛的一种显示方式之一。其接口电路是把所有显示器的8 个笔划段a-h 同名端连在一起，而每一个显示器的公共极COM 是各自独立地受I/O 线控制。CPU 向字段输出口送出字形码时，所有显示器接收到相同的字形码，但究竟是那个显示器亮，则取决于COM 端，而这一端是由I/O 控制的，所以我们就能自行决定何时显示哪一位了。而所谓动态扫描就是指我们采用分时的办法，轮流控制各个显示器的COM 端，使各个显示器轮流点亮。在轮流点亮扫描过程中，每位显示器的点亮时间是极为短暂的（约1ms），但由于人的视觉暂留现象及发光二极管的余辉效应，尽管实际上各位显示器并非同时点亮，但只要扫描的速度足够快，给人的印象就是一组稳定的显示数据，不会有闪烁感。
总电路图
三、软件设计方案
3.1功能模块
测周法
定时器/计数器初始化，测出周期t 4字节除4字节 二进制转换为BCD码 提取BCD码 查表显示
测频法
定时器/计数器初始化，设置中断
二进制转换为BCD码 提取BCD码 查表显示 3.2.编程算法思路
子程序主要包括：按键中断子程序、定时中断子程序、计数中断子程序、周期中断子程序、超量程判断子程序、除法子程序、二进制转BCD子程序、显示程子序。除法子程序
该子程序用于周期转换频率，因为周期为两到三字节，所以使用移位除法。
3．3程序流程图
四、系统调试
4.1硬件调试
硬件调试，由大到小，从整体到局部，进行调试。本设计电路简单，所以不一一调试，就最复杂的显示电路进行调试。
先由仿真器连接显示电路，循环发送四位（1-9）显示编码，如果四位都不能显示，检查信号传输电路，时钟电路，电源。
如果四位都能显示，但有的位显示不正确，检查LED与移位寄存器的连线顺序是否正确。如果还显示不正确，与正常的位调换LED数码管。调换后，正常的位显示不正常，则数码管坏了，换数码管。调换后，不正常的位显示不正常，则移位寄存器坏了，换移位寄存器。4.2软件调试 4.2.1软件调试的步骤
(1)源文件的建立：使用菜单 “File-New”或者点击工具栏的新建文件按钮，即可在项目窗口的右侧打开一个新的文本编辑窗口，在该窗口中输入汇编语言源程序（4.2小节所示）。保存该文件，加上扩展名（.asm），这里将文件保存为频率计数器程序.asm。
（2）建立工程文件：点击“Project-New Project”菜单，出现一个对话框，要求给工程起一个名字，输入频率计数器程序,不需要扩展名，点击保存按钮，出现第二个对话框。这个对话框要求选择目标CPU（即我们所使用的芯片型号80C51）点击ATMEL前面的“+”号，展开该层，点击其中的80C51，然后点击确定按钮。回到主界面，此时，在工程窗口的文件页中，出现了“Targ et1”，前面有 “+”号，点击“+”展开，可以看到下一层的“Source Group1”,这时的工程还是一个空工程，里面什么文件也没有，需要手动把刚才编写好的源程序加入，点击“Souce Group”使其反白显示，然后，点击鼠标右键，出现一个下拉菜单。选中其中的“Add file to Group”Souce Group1”，对话框，要求寻找源文件，注意该对话框下面的“文件类型“默认为C Souce file(*.c),也就是以C为扩展名的文件，而我们的文件是以asm 为扩展名的，所以在列表框中找不到频率计数器程序.asm,要将文件类型该掉，点击对话框中”文件类型‘后的下拉列表，找到并选中“Asm Souce File(*.asm,*.a51)”,这样，在列表框中就可以找到频率计数器程序.asm文文件了。双频率计数器程序.asm文件，将文件加入项目，注意，在文件加入项目后，该对话框并不消失，等待继续加入其他文件，但初学时常会认为操作没有成功而再次双击同一文件，这时会出现对话框，提示你所选的文件以在列表中，此时点击确定，返回前一对话框，然后，点击”Close”即可返回主界面，返回后，点击“Souce Goup 1”前的加号，会发现频率计数器程序.asm 文件以在其中。双击文件名，即打开源程序。
（3）工程的详细设置：首先点击左边Project窗口的Target 1,然后使用菜单“Proget-Option for target ‘target 1’”即出现对工程设置的对话框，对这个对话框可谓非常复杂，共有8个页面，要全部高清可不容易，好在绝大部分设置项取默认值就行了。设置完成以后安确认返回主界面，工程建立、设置完毕。（4）编译、连接：在设置好工程后，既可以进行编译、连接。选择菜单Project-Build target,对当前工程进行连接，如果当前文件已修改软件会先对该文件进行比，然后在连接以产生目标代码。编译过程中的信息将出现在输出窗口中的Build页中，如果源程序有语法错误，会有错误报告出现，双击该行，可以定到出错的位置，对源程序反复修改后，最终会得到如图5-1所示的结果，提示获得了名为频率计数器程序.hex的文件，该文件即可被编程器读入并写到芯片中，同时还产生了一些其他相关文件可被用于KEIL的仿真与调试4.2.2调试过程中遇到的问题及解决方法
在进入环境以后，遇到了很多问题，总结如下：(1)提示无asm文件 编译时候提示： F:...XX.asm.hex的文件，该文件即可被编程器读入并写到芯片中，同时还产生了一些其他相关文件可被用于KEIL的仿真与调试。
File has been changed outside the editor, reload ？ 解决方法：重新生成项目，产生频率计数器程序.asm即可。(2)在进入Keil的调试环境以后，发现程序有错。解决方法：将光标定位于需要修改的程序上，用菜单，DebugInline Assambly„即可出现对话框，Enter New 后面的编辑框内直接输入需要修改的程序语句，输入完之后键入回车将自动指向下一条语句，可以继续修改，如果不在需要修改，可以点击右上角的关闭按钮关闭窗口。
（3）程序调试时，一些程序必须满足一定的条件才能被执行到
解决方法：这些条件往往是异步发生或难以预先设定的，这类问题使用的单步实行方法是很难调试的，这时就要使用发现程序调试中的另一种非常重要是方法---断点设置。断点设置的方法有多种，常用的是在某一程序行设置断点，设置好断点后可以全速运行程序，一旦执行到该程序行即停止，可在此观察有关变量值，以确定问题所在。在程序行设置/移除断点的方法是将光标定位于需要设置断点的程序行，使用菜单Debug/Insert/RemoveBreakPoint设置或移除断点（也可以用鼠标在该行双击实现同样的功能）；Debug/Enable/Disable BreakPoint是开启或暂停光标所在懂行的断点功能；Dubug/Disale All BreakPoint暂停所有断点；Debug/Kill All BreakPoint清除所有的断点设置。这些功能也可以用工具条上的快捷键进行设置。（4）输入程序时，有中文标点，用keil编译时出现错误 解决方法：程序里有带中文标点，用英文重输入一遍（5）汇编出现数字、字母混淆 解决方法：字母“O” 和 数字 “0”。主要错在这里。注意细节。
五、心得体会
频率计数器是一种用数字显示的频率测量仪表,它不仅可以测量正弦信号、三角波信号、方波信号和尖脉冲信号的频率,而且还能对其他多种非电量信号的频率进行测量,例如机械振动次数,物体转动速度,明暗变化的闪光次数,单位时间里经过传送带的产品数量等,这些物理量的变化情况可以通过相应的传感器先转变成周期变化的电量信号,然后用频率计数器测量单位时间内变化次数,利用8421码编码的十进制计数器进行计数,计数的结果由译码显示电路显示出来。
1 频率计数器整体方案设计
所谓频率就是信号在单位时间内所产生的脉冲个数,其数学表达式为f=N/T,其中f为被测信号的频率;N为T时间内所累计的脉冲个数;T为计数时间。计数器单位时间内的计数结果,即为被测信号的频率。本系统就是按照频率的这一定义来实现其测量的,其系统原理框图如图1所示。
本系统由输入电路、逻辑控制电路、计数显示电路、时基产生电路4大部分构成,其工作原理为:被测频率信号经过放大、整形之后,将其变换为频率与之相等的计数脉冲信号,作为闸门的一路输入信号,而时基产生电路产生方波信号,送给逻辑控制电路,产生控制闸门开启和关闭的门控信号,作为闸门的另一路输入信号。门控信号为高电平时,闸门开启,计数脉冲信号通过闸门进入十进制计数器进行计数;门控信号为低电平时,闸门关闭,十进制计数器停止计数,计数的结果通过译码显示电路显示出来。本系统可实现10～9 999 Hz信号的频率测量,还可通过调节555定时电路的输出频率改变测量精度。
2 频率计数器硬件电路设计
2.1 输入电路设计
实际测量中的输入信号种类繁多,可能是正弦波、三角波、方波或其他形式的波形,不能够满足后级的闸门或计数电路要求,所以在测量的时候需要将被测信号经过一个整形电路,将其变化成满足计数电路要求的脉冲信号。并且在整形之前由于不清楚被测信号的强弱的情况,所以还要考虑信号的放大衰减处理。当输入信号电压幅度较大时,通过输入衰减电路将电压幅度降低。当输入信号电压幅度较小时,则调节输入放大的增益,使被测信号得以放大。如图2所示为放大整形电路。为保证测量精度,在整形电路的输入端加一前置放大器,对幅值较低的被测信号经放大后再送入整形电路整形。模块电路由单级共射放大电路、74LS00与非门和基本RS触发器所构成,其中3DG100为放大器,可对周期信号进行放大后再传入整形器中对信号进行整形。输入电路通过基于multisim仿真软件的电路仿真,可实现正弦波、三角波到脉冲信号的转换,如图3所示。
2.2 时基产生电路设计
为了获得较为稳定的时间基准信号,以便准确地控制闸门的开启与关闭时间,本设计采取用555定时器组成的多谐振荡器作为时基产生电路,要求其产生频率为1 kHz的脉冲。振荡器的频率计算公式为:
2.3 逻辑控制电路设计
逻辑控制电路是本设计最为关键和难搞的模块,主要是控制闸门的开启和关闭,同时也控制整机系统的逻辑关系,包括产生74LS90的清零信号,74LS373的锁存信号以及译码显示电路的控制信号。这里采用两个单稳态触发器74LS123组成逻辑控制电路,当
2.4 计数与显示电路设计
本模块电路如图6所示,由计数器、锁存器、译码器和LED显示4部分组成。其中74LS90是常用的二-五-十进制异步计数器。本设计要求采用8421码的十进制计数,所以,当R01R02=0,S01S02=0,计数脉冲从CP1输入,CP2接QA,实现十进制计数功能。而R01R02连接控制电路的输出,在控制信号为高电平时,闸门开启,计数器工作。74LS273是带有清除端的8D触发器,只有在清除端CLR为高电平时,才具有锁存功能,锁存控制端为11脚CLK,采用上升沿锁存。这里如果不加74LS273锁存器,那么器的输出结果一直往数码管里送。由于在计数一直在工作,所以数码管上面一直显示数字,并且数字快速闪动,无法观测数据,计数停止,数码管也停止显示。为解决这个问题,可通过锁存信号,实现计数时数码管不显示,计数停止后,数码管再显示计数器的计数结果的功能。
3 结 语
本频率计数器经过测试与应用,确保能正确传输信号及实现频率的测量。在电路改进方面可在时基电路的555定时器的管脚2与7之间加了2个反方向的二极管,并设置参数相等的电阻R1、R2,这样可得到占空比为50%的脉冲波形;还可将芯片CC4511和共阴极LED显示器换为芯片74LS48和共阳极LED显示器实现共阳极显示,以及为提高测量精度,增加由74LS90构成的分频电路。
参考文献
[1]张绪光,刘在娥.模拟电子技术[M].北京:北京大学出版社,2010.
[2]王朱劳.模拟电子技术与应用[M].西安:西安电子科技大学出版社,2007.
[3]彭军.实用电子技术[M].北京:科学出版社,2006.
[4]何希才.常用电子电路应用365例[M].北京:电子工业出版社,2006.
[5]库克.实用数字电子技术[M].北京:清华大学出版社,2006.
[6]张双琦,王朱劳.数字电子技术与应用[M].西安:西安电子科技大学出版社,2007.
[7]铃木雅臣.晶体管电路设计(上)[M].周南生,译.北京:科学出版社,2004.
[8]陈永真.全国大学生电子设计竞赛试题精讲选[M].北京:电子工业出版社,2007.
[9]李小根.电子系统设计与实践[M].成都:四川大学出版社,2010.
[10]贾立新,王涌.电子系统设计与实践[M].北京:清华大学出版社,2007.
第一章设计指标
……………………………………....……...……....P2 设计指标
……………………………………………………………....第二章 系统概述
………………………………………...…..…...…....P3 2.1设计思想
…………………………………………………………..2.2可行性论证
…………………………………………….…...…...2.3各功能的组成……………………………………………………… 2.4总体工作过程
……………………………………………………… 第三章 单元电路设计与分析
………………………………...…...…...P4 3.1各单元电路的选择
……………………………………………… 3.2设计及工作原理分析
……………………………………………… 第四章 电路的组构与调试
…………………………………..…...…...P7 4.1 遇到的主要问题
…………………………………………………..4.2 现象记录及原因分析
…………………………………………….4.3 解决措施及效果
………………………………………………… 4.4 功能的测试方法、步骤、设备、记录的数据
…………………… 第五章 结束语
………………………………………………………...P11 5.1对设计题目的结论性意见及进一步改进的意向说明
…………..5.2 总结设计的收获与体会
………………………………………….附图(电路图、电路总图)………………………………………………P12
第一章设计指标
在生产实践和科学实验中，经常需要测量信号的频率。数字频率计就是用数字方式测量和显示被测信号频率的仪器。实用的数字频率可以测量多种不同的周期波形。
设计要求
要求设计一个测量TTL方波信号频率的数字系统。用按键选择测量信号频率。测量值采用四个LED七段数码管显示，并以发光二极管指示测量对象：测量的单位 HZ khz。频率测量范围有四档量程。
（1）测量结果显示4位有效数字，测量结果显示四位有效数字。测量精度为万分之一。（2）频率测量范围：0.1hz~999.9khz，分四档。
第一档：100.1hz~999.9hz
第二档：1.000khz~9.999khz
第三档：10.00khz~99。99khz
第四档：100.0khz~999.9khz（3）量程切换可以采用两个按键手动切换或由电路控制自动切换。
设计思想
数字频率计的基本原理是测量周期信号在单位时间内的信号周波数。主要电路为计数器需要控制的是计数器的输入脉冲。显然切换被测信号的时基信号的路径就可以实现数字频率记测量功能的转换。
由于测量结果以十进制显示，为了显示译码方便，一般采用十进制计数器级联构成信号测试电路。本设计要求频率测量结果以四位有效数字显示，所以可以采用四个十进制计数器级联构成莫为10000的极术器对被测信号计数，最大值为9999.四个计数器的4组BCD码译码后显示的结果。
第二章 系统概述
2.1设计思想
总体思想可以分为五块：
1.量程选择（包含小数点以及单位控制）2.单稳态触发器 3.计数器和锁存器 4.译码显示 5.分频计
2.2可行性论证
该设计通过单稳态触发器输出的清零信号和锁存信号控制译码的显示
2.3各功能的组成
量程通过操作台上的两个按键组合成2x2种组合，同时控制多个74153M芯片达到同时控制时基信号，档位，小数点，单位指示灯的选择分别反馈到分频器，单稳态触发器等各个模块的控制段，达到时基信号，档位，小数点，单位指示灯一一对应的效果然后通过计数器，锁存器，以及译码显示，最终在操作台的四位七段显示器上显示结果
第三章 单元电路设计与分析
各单元电路的选择以及原理简要分析
1.量程选择（包含小数点以及单位控制）
电路如上图，A,B两个输入端子同时对档位，小数点，以及单位控制端。
2.单稳态触发器
单稳态电路如上，输出锁存端Y，然后Y通过一个D触发器产生一个延时一个周期的清零信号，因为计数器和锁存器的级联，必先锁存有效，再对计数器进行清零，所以清零信号要延时于锁存信号。
3.计数器和锁存器
计数器如下图，用四个74160十进制计数器进位输出端RCO通过一个非门进行级联，构成一个10000进制计数器，其中第一个74160的仿真图也在下面
锁存器：锁存器采用两个74374进行对四个74160输出的16个二进制数字进行锁存
其中引出清零段和锁存端，4.译码显示
采用四位动态扫描：当选着段AB选择不同的值时，分别从四片74153M中选择出同一下标的数据
6.分频器，分频器分为两个模块，一个是DIV8，即把10MHZ的信号依次分频10，最后能够达到0.1HZ的频率。
另一个是通过芯片达到任意进制的分频器（基础要求当中的8分频和四分频）
第四章 电路的组构与调试
4.1 遇到的主要问题
我在这个设计电路当中，设计，调试比较顺利，唯一让我陷入困境的问题是，当输入某一频率时，显示器不能直接显示最终结果。
4.2 现象记录及原因分析
问题现象1：显示器乱码
问题现象1：显示器一直显示0 问题现象2：例如输入为500赫兹频率的信号时，显示器从0000由一递增开始快速跳到500然后瞬间清零，达不到锁存目的。分析：锁存器输出段和显示器的连接端口不对，并且电路当中的锁存器的锁存信号没有在应该有效的时候令锁存器达到锁存目的，故我着重检查计数—锁存电路
4.3 解决措施及效果
对于问题一，在仔细对照大课题前的四位动态扫描小实验当中的引脚接入，发现，一个74160所输出的4为二进制码并不是全部接入显示电路当中的同一片74153M芯片，导致乱码，而是应该分别接入四片74153M芯片。在重新接入对应的引脚后，显示器不再显示乱码，却出现问题现象二
对于问题现象2。在仔细检查电路之后，发现单稳态输出的锁存通过非门接入锁存器锁存段导致显示一直存在于0000，而后去掉了非门，结果照成问题现象3.针对问题现象3 措施1.修改单稳态电路，一共设计了以下的新的单稳态方案
仿真
波
形
：虽然是清零信号延时于锁存信号，但理论上会带来一定的误差，不过应该还是能大致正确显示频率数，结果接入新的单稳态芯片后，发现问题没有解决，依旧是显示器从0000由一递增开始快速跳到500然后瞬间清零，达不到锁存目的。
措施二，发现74373的锁存端是高电平有效，于是在高频率的信号输入下，锁存的时间跟清零时间非常接近导致锁存失败。提出新的才想：如果换成74374锁存信号上升沿有效的锁存器。会不会解决问题，于是把原先锁存电路当中的74373换成74373.结果正常实现。问题解决，在全部连接入其他部分的电路后，达到课程设计的基础要求
拓展要求方面
对于拓展要求二当中的实现多种频率信号，开始觉得采用不同分频的分频器就能达到效果，于是利用741690的置位端以及4个按钮达到多分频的目的。结果调试发现，某些频率的第一位有效数字重复，达不到1-9的目的。
于是采用74161 十六进制计数器进行分频，发现能实现1-9当中大部分的情况，唯独“4”不能出现，分析发现，74161进制达不到25分频。于是提出了以下两个解决方案
方案一：采用两片74161进行级联，构成16X16 进制分屏器，然后最高位都置为1，低五位通过5个按键进行组合。能够组合出25进制分频器，达到出现“4”的 效果。但仍旧发现依旧显示不出“4”的效果，失败。
方案二：在原先一片74161的情况下，输出信号通过一个D触发器，在次达到二分频的效果，但在纸上演示的时候，发现，“4”能够输出，但采用这个方案之后，“9”却不能输出了。方案二失败。
4.4 功能的测试方法、步骤、设备、记录的数据
1.四位动态显示器的测试方法：遮住显示屏，采用自己设计的组合的真值表进行组合，达到自己想要的输出字符。
2．对于计数器-锁存器-显示器部分，先输入个低频测试信号，例如1hz，观察显示器是否从0一直跳到9，并在低位由9变0的时候，高位进1成功。3.接入单稳态触发器，让清零段和锁存端接入单稳态的输出信号，并输入500赫兹看能否正确稳定显示0500 4.接入量程控制，切换AB键组合看能否显示0.500 00.50 000.5，并对应的单位指示灯是否正确亮灭。
5.最后电路。通过一个外接的函数信号发生器，调节在四档量程内的频率，查看显示器的显示数值跟信号发生器的显示是否一致 附上基础要求以及拓展要求2的测试表格：
第五章 结束语
5.1对设计题目的结论性意见及进一步改进的意向说明
这次的设计题目其实很有综合性，能够用上我们在数电课上所学的大部分知识，但还有一些知识点也应该涉及到，例如：TTL门的应用，时序逻辑电路的运用，以及ROM的编程引用，这样能加强我们所学知识的联系，运用，实践的能力，并应该整体电路以及设计方案都让学生自己设计，这样我相信能够涌现出更多有新奇创意的设计方案，百花齐放。进一步改进：其实对于拓展要求1，我们可以构思一个时序逻辑电路，通过画状态转换图，状态转换表等一系列基础分析方法，构建出合理电路。对于拓展要求二，其实我们可以运用ROM的编程达到设计要求，这有待我们进一步的思考，学习和实践。
付上各个部分的电路图（详细电路图在第三章）集成该部分的芯片图： 1.div8
2.7seg（七段显示）
3.单稳态触发器
4.计数器（JSQ）
5.七段显示芯片
6.小数点，量程，单位指示灯控制芯片
7.分频器芯片
8.基础要求总电路
9.扩展要求芯片（具体电路图在第四章）
10.拓展要求电路总图
1.引导幼儿感知体验上、中、下方位
2.辨识上、中、下等方位词汇，并理解这些词的含义
3.引导幼儿能正确计数
4.促进幼儿空间概念、记数及思维能力的发展
教学难点：培养儿童的空间对应关系及抽象概括能力
活动准备：动物卡若干，黑板，班内小朋友
活动过程：
一、导入
老师带小朋友玩一个“送小动物回家”的游戏，好不好?，好，现在小朋友们看黑板。
1、小朋友们看一下，这个房子是不是很漂亮?那这个房子一共有几层呢?来，我们一起数一数，那老师手里有三只胖胖猪，胖胖猪们是好朋友，他们想住在一起，那小朋友们想让胖胖猪住第几层呀?好，老师让坐得最端正，最听话的小朋友上来给胖胖猪们找家。幼儿给小动物去找完家以后，指导幼儿说出 “送几只什么小动物回哪一层家，例如：某某小朋友，你来说一下你送几只什么小动物回哪一层家?答：我送五只小狗回第一层家”
2、 幼儿，继续进行游戏。
3、现在老师把你们的书发下来，请小朋友们把书翻到28页，好了，都翻到了吗?来，我们来看一下这个柜子一共有几层?第三层放的是什么颜色的油漆罐?红色的油漆罐放在第几层?第一层放的是什么颜色的油漆罐?
1．使学生知道数的产生．
2．认识亿级的数，掌握计数单位“亿”、“十亿”、“百亿”、“千亿”及“千亿”内的数位顺序表和十进制计数法，会根据数级正确地读千亿以内的数．
教学重点
掌握数位顺序表及多位数的读法和应用．
教学难点
读法应用及数中零的读法．
教学步骤
一、铺垫孕伏．
谈话导入：同学们，我们已经学习了三年多数学，每天都要和数打交道，那么你们知道数是怎样产生的吗？
（教师板书：数的产生）
二、探究新知．
（一）教学数的产生．
1．学生自学课本内容．
学生回答：人们在劳动生产中有了计数的需要，比如数人数、物体个数等，这样就产生了数．
教师明确：远古时代人们虽然有计数的需要，但开始不会用一、二、三、四．……这些数词数物体的个数，只是知道“同样多”．“多”、“少”，因此那时人们只能借助一些其他物品来计数．
2．学生观察教材插图内容．
（1）放牧时摆小石子，每放出一只羊，就摆一个小石子，放出多少只羊就摆多少个小石子．放牧回来，再把这些小石子和羊-一对应起来，若二者同样多，说明放牧时羊没有丢．
（2）人手中的木棒，木棒上有好多道，这就是记录．人们出去打猎时，拿走的武器，每拿一件武器就在上面刻一道，等到人们打猎回来时，再看二者是否同样多，以此来判断武器的丢失．
（3）结绳计数的道理也是这样．过去人们无论采取的哪种计数方式，都是要把数的实物和用来计数的实物一个一个地对应起来．
（4）随着语言的发展，便逐渐出现了数词，随着文字的发展人们发明了记数的符号，也就是最初的数字．不同的国家和地区符号也不同．
教师提问：你知道哪些国家的数字？各是怎样的？
（巴比伦数字、中国数字、罗马数字、阿拉伯数字）
（5）人类对数的认识逐渐增加，数认得越来越大，这样就产生了进位制，因进位制有很多种，十进制计数比较方便，所以后来逐渐统一采用十进制．有了数的概念、数字和计数方法，又逐渐发展成较完整的计数方法，这就是我们今天要讲的“十进制计数法”． （板书课题：十进制计数法）
（二）教学十进制计数法．
1．说出亿以内的数的计数单位．
亿以内的数字有哪些计数单位？
2．提问：10个一是多少？ 10个十是多少？……10个一千万是多少？
3．亿以内每相邻两个单位的关系怎样？
4．举例说明，日常生活中比亿大的数．
我国人口十二亿就比亿大．从一亿开始，还可以继续数下去，请同学们拿出算盘．让学生在算盘上先拨上一亿，然后一亿一亿地数，数到九亿，再拨上一亿
教师提问：A、九亿再加一亿是多少？亿位满十要怎样？十亿应写在什么位置？百亿、千亿呢？（教师同步板书）
B、十亿、百亿、千亿也叫计数单位．我们共学了哪些计数单位？
C、从刚才一边拨珠，一边数数的过程中，谁发现了每相邻两个计数单位之间有什么关系？
教师明确：A、比千亿大的计数单位，因不常用，暂时不学，所以在千亿的左面用……表示（板书：……）
B、“每相邻的两个计数单位之间的进率都是十”的计数方法，叫做“十进制计数法”．
（三）认识数位和数位顺序表．
1．我们知道了什么叫十进制计数法，要把一个数写出来，就要用到数字，
教师提问：我们学过哪些数字？（1、2．3、4、5、6、7、8、9．0）
教师说明：这些数字叫阿拉伯数字．
教师强调：写数的时候，把计数单位按一定的顺序排列起来，它们所占的位置叫做数位．一个数字所在的数位不同，表示的大小也不同．
2．观察数位顺序表．
