本发明是一种多功能频率计数器集成电路芯片，属于集成电路芯片领域。
背景技术：
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，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，频率，即是信号周期的倒数，也就是说，信号每单位时间完成周期的个数，一般取一秒为基本单位时间，测量频率的方法有很多，按照其工作原理分为无源测频法、比较法、示波器法和计数法等，计数法在实质上属于比较法，其中最常用的方法是电子计数器法，电子计数器是一种最常见、最基本的数字化测量仪器，频率计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，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，在传统的电子测量仪器中，示波器在进行频率测量时测量精度较低，误差较大，频谱仪可以准确的测量频率并显示被测信号的频谱，但测量速度较慢，无法实时快速的跟踪捕捉到被测信号频率的变化，正是由于频率计能够快速准确的捕捉到被测信号频率的变化，因此，频率计拥有非常广泛的应用范围，在传统的生产制造企业中，频率计被广泛的应用在产线的生产测试中，频率计能够快速的捕捉到晶体振荡器输出频率的变化，用户通过使用频率计能够迅速的发现有故障的晶振产品，确保产品质量，在计量实验室中，频率计被用来对各种电子测量设备的本地振荡器进行校准，在无线通讯测试中，频率计既可以被用来对无线通讯基站的主时钟进行校准，还可以被用来对无线电台的跳频信号和频率调制信号进行分析。
现有技术公开了申请号为：201020129540.7的一种多功能频率计数器集成电路芯片,包括32位二进制计数器、数值处理单元、量测功能控制单元、显示驱动线路、显示数据/功能控制扫描输出单元、基准频率处理单元和闸门时间控制、电源控制单元。适用于电子数码信号处理分析,集成线路设计、制造及测试等技术,且具有多种附加功能的,可有效的缩短生产工时降低总成本。现有技术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，无法更为精确的保证信号的正常传输与实现频率的测量。
技术实现要素：
针对现有技术存在的不足，本发明目的是提供一种多功能频率计数器集成电路芯片，以解决现有技术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，无法更为精确的保证信号的正常传输与实现频率的测量的问题。
为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：一种多功能频率计数器集成电路芯片，其结构包括安装孔、集成电路芯片板、控制芯片、外接isp插座、电源选择接口、usb接口、可更换晶体、串口、译码器、isp监控芯片、继电器、锁存器、蜂鸣器、液晶显示器连接口、液晶灰度调节键、数码显示管、监控灯、监控灯开关、红外线接收器、多用途ic座、电源开关、模拟量调节键、电源指示灯、模拟量输入接口、无线通信模块、计数器输入接口、电阻、计数器，所述集成电路芯片板为长方体结构且四个角上分别设有安装孔用于固定在频率计数器上，所述控制芯片通过设有的引脚焊接在集成电路芯片板上并分别电连接于译码器、锁存器、数码显示管、计数器，所述外接isp插座焊接在集成电路芯片板上并位于控制芯片的上端，所述电源选择接口安装在外接isp插座的右端并与电源开关通过电连接，所述usb接口安装在电源选择接口的右端无线通信模块的信号端采用电连接，所述可更换晶体设有两个并安装在串口的左下角，所述串口的信号输入端与ucb接口相导通且信号输出端电连接于译码器、isp监控芯片，所述继电器固定在译码器的右上角并与锁存器采用电连接，所述蜂鸣器焊接在继电器的正下端并通过isp监控芯片电连接于控制芯片，所述液晶显示器连接口与液晶灰度调节键连接均安装在数码显示管的右端，所述数码显示管的信号输入端电连接于监控灯、监控灯开关，所述集成电路芯片板上机械连接有两个以上的电阻，所述红外线接收器焊接在控制芯片的右下角并与无线通信模块采用电连接，所述模拟量调节键、模拟量输入接口相互导通且信号端连接于控制芯片其电源输入端电连接于电源开关，所述电源开关与多用途ic座、电源指示灯均安装在模拟量调节键的右端，所述控制芯片连接有逻辑控制模块、时基电路模块、放大与整形模块、闸门电路模块，所述逻辑控制模块通过设有的逻辑控制电路分别电连接于时基电路模块、锁存器、计数器，所述闸门电路模块分别电连接于时基电路模块、放大与整形模块、无线通信模块，所述时基电路模块连接的时基电路安装有555定时器，所述放大与整形模块连接有放大与整形电路，所述放大与整形电路由放大器、触发器组成，所述所述逻辑控制模块连接的逻辑控制电路安装有单稳态触发器。
进一步地，所述集成电路芯片板包括晶圆、金线、连接端、导线架、填充树脂腔。
进一步地，所述导线架设有两个且之间通过焊接的连接端经过金线与晶圆电连接，所述填充树脂腔固定在两个导线架之间且内部设有晶圆、金线、连接端。
进一步地，所述控制芯片的左右两端分别相互平行安装有多功能驳接口。
进一步地，所述监控灯与监控灯开关均设有两个以上并呈水平直线依次分布安装且一一对应。
进一步地，所述锁存器连接的锁存信号可解决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，数码管也停止显示的问题，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。
进一步地，所述集成电路芯片板与数码显示管均采用半导体制造，具有寿命长、能耗低的特点。
进一步地，所述数码显示管由反射腔、发射罩、引出脚、led芯片、印刷电路板组成，
进一步地，所述反射腔底部的中心位置设有led芯片，所述led芯片与印刷电路板均安装在发射罩内并通过硅铝丝连接，所述反射罩的外表面与印刷电路板相对位的一面上设有七个反射腔并与印刷电路板焊接，所述反射罩的底端焊接有两个以上的引出脚并与印刷电路板连接。
有益效果
本发明一种多功能频率计数器集成电路芯片，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，本实用就是按照频率的这一定义来实现其测量的，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，本实用可实现10～9999hz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，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，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，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，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，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1khz的脉冲，逻辑控制模块设有的逻辑控制电路，同时也控制整机系统的逻辑关系，包括产生计数器的清零信号，锁存器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组成逻辑控制电路，当
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明一种多功能频率计数器集成电路芯片的外观结构示意图。
图2为本发明多功能频率计数器的工作原理系统流程框图。
图3为本发明的计数与显示电路图。
图4为本发明放大与整形电路图。
图5为本发明时基产生电路与逻辑控制电路原理图。
图6为本发明图1的另一角度结构示意图。
图7为本发明一种多功能频率计数器集成电路芯片的安装与连接结构示意图。
图8为本发明一种多功能频率计数器集成电路芯片的封装结构示意图。
图9为本发明数码显示管的外观结构示意图。
图中：安装孔-1、集成电路芯片板-2、控制芯片-3、外接isp插座-4、电源选择接口-5、usb接口-6、可更换晶体-7、串口-8、译码器-9、isp监控芯片-10、继电器-11、锁存器-12、蜂鸣器-13、液晶显示器连接口-14、液晶灰度调节键-15、数码显示管-16、监控灯-17、监控灯开关-18、红外线接收器-19、多用途ic座-20、电源开关-21、模拟量调节键-22、电源指示灯-23、模拟量输入接口-24、无线通信模块-25、计数器输入接口-26、电阻-27、计数器-28、逻辑控制模块-301、时基电路模块-302、放大与整形模块-303、闸门电路模块-304、放大器-3031、触发器-3032、单稳态触发器-3011、555定时器-3021、晶圆-201、金线-202、连接端-203、导线架-204、填充树脂腔-205、反射腔-161、发射罩-162、引出脚-163。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
实施例1
请参阅图1-图8，本发明提供一种多功能频率计数器集成电路芯片，其结构包括安装孔1、集成电路芯片板2、控制芯片3、外接isp插座4、电源选择接口5、usb接口6、可更换晶体7、串口8、译码器9、isp监控芯片10、继电器11、锁存器12、蜂鸣器13、液晶显示器连接口14、液晶灰度调节键15、数码显示管16、监控灯17、监控灯开关18、红外线接收器19、多用途ic座20、电源开关21、模拟量调节键22、电源指示灯23、模拟量输入接口24、无线通信模块25、计数器输入接口26、电阻27、计数器28，所述集成电路芯片板2为长方体结构且四个角上分别设有安装孔1用于固定在频率计数器上，所述控制芯片3通过设有的引脚焊接在集成电路芯片板2上并分别电连接于译码器9、锁存器12、数码显示管16、计数器28，所述外接isp插座4焊接在集成电路芯片板2上并位于控制芯片3的上端，所述电源选择接口5安装在外接isp插座4的右端并与电源开关21通过电连接，所述usb接口6安装在电源选择接口5的右端无线通信模块25的信号端采用电连接，所述可更换晶体7设有两个并安装在串口8的左下角，所述串口8的信号输入端与ucb接口6相导通且信号输出端电连接于译码器9、isp监控芯片10，所述继电器11固定在译码器9的右上角并与锁存器12采用电连接，所述蜂鸣器13焊接在继电器11的正下端并通过isp监控芯片10电连接于控制芯片3，所述液晶显示器连接口14与液晶灰度调节键15连接均安装在数码显示管16的右端，所述数码显示管16的信号输入端电连接于监控灯17、监控灯开关18，所述集成电路芯片板2上机械连接有两个以上的电阻27，所述红外线接收器19焊接在控制芯片3的右下角并与无线通信模块25采用电连接，所述模拟量调节键22、模拟量输入接口24相互导通且信号端连接于控制芯片3其电源输入端电连接于电源开关21，所述电源开关21与多用途ic座20、电源指示灯23均安装在模拟量调节键22的右端，所述控制芯片3连接有逻辑控制模块301、时基电路模块302、放大与整形模块303、闸门电路模块304，所述逻辑控制模块301通过设有的逻辑控制电路分别电连接于时基电路模块302、锁存器12、计数器28，所述闸门电路模块304分别电连接于时基电路模块302、放大与整形模块303、无线通信模块25，所述时基电路模块302连接的时基电路安装有555定时器3021，所述放大与整形模块303连接有放大与整形电路，所述放大与整形电路由放大器3031、触发器3032组成，所述所述逻辑控制模块301连接的逻辑控制电路安装有单稳态触发器3011，所述集成电路芯片板2包括晶圆201、金线202、连接端203、导线架204、填充树脂腔205，所述导线架204设有两个且之间通过焊接的连接端203经过金线202与晶圆201电连接，所述填充树脂腔205固定在两个导线架204之间且内部设有晶圆201、金线202、连接端203，所述控制芯片3的左右两端分别相互平行安装有多功能驳接口，所述监控灯17与监控灯开关18均设有两个以上并呈水平直线依次分布安装且一一对应，所述锁存器12连接的锁存信号可解决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，数码管也停止显示的问题，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，所述集成电路芯片板2与数码显示管16均采用半导体制造，具有寿命长、能耗低的特点。
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28单位时间内的计数结果，即为被测信号的频率，本实用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2所示，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28进行计数；门控信号为低电平时，闸门关闭，十进制计数器28停止计数，计数的结果通过译码显示电路显示出来，本实用可实现10～9999hz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，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4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，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，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，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3021组成的多谐振荡器作为时基产生电路，要求其产生频率为1khz的脉冲，逻辑控制模块301设有的逻辑控制电路，如图5所示，同时也控制整机系统的逻辑关系，包括产生计数器28的清零信号，锁存器12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3011组成逻辑控制电路，当
实施例2
请参阅图1-图9，所述数码显示管16由反射腔161、发射罩162、引出脚163、led芯片164、印刷电路板165组成，所述反射腔161底部的中心位置设有led芯片164，所述led芯片164与印刷电路板165均安装在发射罩162内并通过硅铝丝连接，所述反射罩162的外表面与印刷电路板165相对位的一面上设有七个反射腔161并与印刷电路板165焊接，所述反射罩162的底端焊接有两个以上的引出脚163并与印刷电路板165连接。
该数码显示管16采用半导体制造，为反射罩162式数码管，主要由七个条状发光二极管芯片排列而成的，可实现0～9的显示，反射罩162式数码管一般用白色塑料做成带反射腔161的七段式外壳，将单个led贴在与反射罩162的七个反射腔161互相对位的印刷电路板165上，每个反射腔161底部的中心位置就是led芯片164，在装反射罩162前，用压焊方法在芯片和印刷电路上相应金属条之间连好φ30μm的硅铝丝或金属引线，在反射罩162内滴入环氧树脂，再把带有芯片的印刷电路板165与反射罩对位粘合，然后固化，反射罩162式数码管的封装方式有空封和实封两种，实封方式采用散射剂和染料的环氧树脂，较多地用于一位或双位器件，空封方式是在上方盖上滤波片和匀光膜，为提高器件的可靠性，必须在芯片和底板上涂以透明绝缘胶，这还可以提高光效率。
本发明所述的555定时器3021是一种模拟和数字功能相结合的中规模集成器件，一般用双极型ttl工艺制作的称为555，用互补金属氧化物cmos工艺制作的称为7555，555定时器3021成本低，性能可靠，只需要外接几个电阻、电容，就可以实现多谐振荡器、单稳态触发器及施密特触发器等脉冲产生与变换电路，它内部包括两个电压比较器，三个等值串联电阻，一个rs触发器，一个放电管t及功率输出级。它提供两个基准电压vcc/3和2vcc/3，555定时器的功能主要由两个比较器决定，两个比较器的输出电压控制rs触发器和放电管的状态，在电源与地之间加上电压，当5脚悬空时，则电压比较器c1的同相输入端的电压为2vcc/3，c2的反相输入端的电压为vcc/3，若触发输入端tr的电压小于vcc/3，则比较器c2的输出为0，可使rs触发器置1，使输出端out＝1，如果阈值输入端th的电压大于2vcc/3，同时tr端的电压大于vcc/3，则c1的输出为0，c2的输出为1，可将rs触发器置0，使输出为低电平。
其结构和原理都为本技术人员均可通过技术手册得知或通过常规实验方法获知，本发明解决的问题是现有技术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，无法更为精确的保证信号的正常传输与实现频率的测量，本发明通过上述部件的互相组合，为了能够满足后级的闸门或计数电路要求，通过设有的放大与整形模块、放大器、时基电路模块、555定时器，在测量的时候将被测信号经过放大与整形模块连接的放大与整形电路，将其变化成满足计数电路要求的脉冲信号，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，确保能正确传输信号及实现频率的测量，并提高测量精度，具体如下所述：
所述控制芯片3连接有逻辑控制模块301、时基电路模块302、放大与整形模块303、闸门电路模块304，所述逻辑控制模块301通过设有的逻辑控制电路分别电连接于时基电路模块302、锁存器12、计数器28，所述闸门电路模块304分别电连接于时基电路模块302、放大与整形模块303、无线通信模块25，所述时基电路模块302连接的时基电路安装有555定时器3021，所述放大与整形模块303连接有放大与整形电路，所述放大与整形电路由放大器3031、触发器3032组成，所述所述逻辑控制模块301连接的逻辑控制电路安装有单稳态触发器3011。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点,对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。