基于单片机与FPGA的等精度频率计的设计.doc

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1、题目：基于单片机与FPGA的等精度频率计的设计---------单片机部分基于单片机与FPGA的等精度频率计的设计---------单片机部分摘要本设计课题为基于单片机与FPGA的等精度频率计的设计。本设计以AT89C51单片机作为系统的主控部件，实现整个电路的信号控制、数据运算处理等功能；一片现场可编程逻辑器件FPGA芯片FLEXEPF10K20RC208-4完成各种时序逻辑控制、计数功能。本文详细论述了等精度数字频率计的测频原理、硬件电路的组成、设计和单片机软件编程设计、系统的误差分析。其中硬件电路包括键盘控制模块、

2、显示模块和测量模块，键盘模块采用独立式的键盘，实现了测频功能，还实现了周期、脉宽、占空比测量等功能的选择；显示模块采用静态显示方式，因此电路结构简单，显示方便；AT89C51单片机的软件编程采用灵活易读的C语言。本设计将AT89C51单片机的控制灵活性和FPGA芯片的现场可编程性相结合，不但大大缩短了开发研制周期，而且使本系统具有结构紧凑、体积小、可靠性高、测频围宽、精度高等优点。关键词：EDA技术；单片机；频率计；FPGABasedontheMCUandFPGAsuchasthefrequencyaccuracyofd

3、esign----SCMpartAbstractThedesignissuesforthefrequencyofsuchasthefrequencyaccuracyofdesignwhichbasedontheMCUandFPGA.InthedesignAT89C51asamaincomponent,completedthewholecircuit’ssignalcontrol,thedataprocessingfunctionsandsoon;afieldprogrammablelogicdeviceFPGAandch

4、ipFLEXEPF10K20RC208-4completedlogiccontrolingandcountingfunction.Thispaperdiscussesindetailtheaccuracyofthefiguressuchasthefrequencyinfrequencymeasurementprinciple,hardwarecircuitcomponents,designandmicrocontrollersoftwaredesign.Circuitincludeshardwarekeyboardcon

5、trolmodule,moduleandmeasurementmodulekeyboardmoduleofsixkeyschoice,itnotonlycompletesthefunctionaltestfrequencybutalsocompletesthecycle,pulsewidth,dutycyclemeasurementfunctionofchoice;Modulestaticdisplaymodemadethecircuitsimple,andconventiontoshow;AT89C51flexible

6、softwareprogramminginClanguageaccessibility.ThedesignwhichcombinatedAT89C51controlflexibilityandFPGAFieldProgrammablePhasenotonlygreatlyshortensthedevelopmentcycletime,butalsomakesthesystemhavetheadvantagesofcompact,smallsize,highreliability,Measuringfrequencyran

7、ge,thehigherprecision.Keywords:EDAtechnology;Microcontroller;Cymometer;FPGA目录摘要IAbstractII第一章引言11.1研究背景与意义11.2频率计的发展概况11.3论文所做的工作与研究容2第二章等精度数字频率计测频原理与设计方法42.1等精度数字频率计测频原理42.1.1数字频率计的测频方法简介42.1.2等精度测频原理52.2等精度数字频率计的设计方法72.2.1电子系统的设计方法7第三章主要芯片及设计工具简介83.1主要芯片性能介绍83.

8、1.1AT89C51单片机性能介绍83.1.2FLEX10K系列芯片性能介绍113.2MAX+PLUSII概述143.3KEILC51语言简介143.4VHDL语言简介16第四章硬件电路设计184.1系统组成184.2键盘接口电路194.3显示电路204.3.1LED显示模块204.3.2显示模块214.4测量电路2