嵌入式系统课程设计-基于CPLD 的简易数字频率计

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1、湖南工程学院课程设计课程名称嵌入式系统课题名称基于CPLD的简易数字频率计专业电子信息工程班级0981班学号姓名指导教师2013年1月4日湖南工程学院课程设计任务书课程名称：嵌入式系统题目：基于CPLD的简易数字频率计专业班级：电信0981班学生姓名：指导老师：陈爱萍审批：任务书下达日期2012年12月21日设计完成日期2013年1月4日设计内容与设计要求CPLD为复杂可编程逻辑器件，通过EDA技术对其进行编程，可将一个较复杂的数字系统集成于一个芯片中，制成专用集成电路芯片，并可随时在系统修改其逻辑功能。有关知识可参见相关教材或参考书。一．

2、设计内容数字频率计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、方波信号的频率，还可以测量如机械振动次数、物体转动次数、单位时间里经过传送带的产品数量等多种物理量。技术指标：（１）、频率测量范围：1/10—9999Hz。（２）、输入被测信号幅度Vi<100mV。（３）、测量1s和10s时间内的脉冲数。（４）、显示时间分“手动”和“自动”两档。二、设计要求：1、设计思路清晰，给出整体设计框图；2、设计各单元电路，完成其功能仿真和编译并生成低层模块；3、完成顶层设计并编译通过；4、完成设计下载并调试电路；5、写出设计报告。主要设计条件

3、1.提供EDA实验室；2.提供EL实验箱和CPLD芯片;3.提供设计软件说明书格式1.课程设计封面；2.任务书；3.说明书目录；4.设计总体思路，基本原理和框图（顶层电路图）；5.单元电路设计（各次级模块电路图）；6.设计仿真；7.编程下载；8.总结与体会；9.附录；10.参考文献。进度安排星期一、二：下达设计任务书，介绍课题内容与要求；介绍QuartusII7.2软件的使用；查找资料，确定总体设计方案和单元电路设计；星期三～第二周星期一：单元电路设计与仿真，硬件下载；第二周星期二、三：硬件下载；第二星期四、五：书写设计报告，打印相关图纸；

4、答辩。目录前言1第1章设计总体思路、系统框图和基本原理2一、设计总体思路2二、系统原理框图2三、基本原理2第2章单元电路设计4一、计数器电路4二、分频器电路4三、锁存器电路5四、片选信号电路5五、译码信号电路5六、片选电路6七、译码显示电路6第3章设计仿真与调试7一、计数器电路的仿真7二、分频器电路的仿真7三、锁存器电路的仿真8四、片选信号电路仿真8五、译码信号电路仿真9六、片选电路仿真9七、译码显示电路仿真10八、总电路的仿真10九、硬件调试11十、调试结果11第4章编程下载13第5章心得与体会24附录：总电路图25参考文献26前言20世

5、纪末，数字电子技术得到了飞速发展，有力地推动和促进了社会生产力的发展和社会信息化的提高，数字电子技术的应用已经渗透到人类生活的各个方面。从计算机到手机，从数字电话到数字电视，从家用电器到军用设备，从工业自动化到航天技术，都尽可能采用了数字电子技术。现代电子设计技术的核心是EDA技术。EDA技术就是以计算机为工具，在EDA软件平台上，对硬件语言HDL为系统逻辑描述手段完成的设计文件，自动地完成逻辑编译、逻辑化简、逻辑综合及优化、逻辑仿真，直至对特定目标芯片的适配编译、逻辑映射和编程下载等工作（本设计选用的开发工具为Altera公司的Quart

6、usII7.2）。EDA的仿真测试技术只需要通过计算机就能对所设计的电子系统从各种不同层次的系统性能特点完成一系列准确的测试与仿真操作，大大提高了大规模系统电子设计的自动化程度。设计者的工作仅限于利用软件方式，即利用硬件描述语言（如VHDL、Verilog）来完成对系统硬件功能的描述。EDA技术的实现，极大地提高了设计效率，缩短了设计周期，节省了设计成本。今天EDA技术已经成为电子设计的重要工具，无论是设计芯片还是设计系统，如果没有EDA工具的支持，都将是难以完成的。EDA工具已经成为现代电路设计工程师的重要武器，正在发挥越来越重要的作用。

7、为了提高自身的实践能力与专业知识应用能力，为了更快地与社会实际和社会需要接轨，这次课程设计我选择了以EDA技术为方向，设计数字频率计，在所参考的文献中，都包含了这一技术。相信通过此次课程设计将为我更全面更系统更深入地掌握EDA技术打下良好的基础。CPLD(复杂可编程逻辑器件，ComplexProgrammableLogicDevice)是近年来发展最快的集成电路之一，内部集成了可编程连线以及大量的门和触发器等基础逻辑元件，具有集成度高、占用体积小、重量轻、编程灵活、速度快、可靠性高等优点，使用者可以利用1台装有设计软件的普通计算机及特定下载

8、电缆对PLD器件进行编程，在相应EDA设计工具支持下使其成为个数字逻辑电路，使数字系统的设计进入一个更新、更快的发展阶段。在数字逻辑电路的设计中，计数器是一种基本电路，利用计数器