自动量程频率计eda技术课程设计

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1、河北科技大学课程设计报告姓名（学号）：潘小霖（17）彭酉乾（18）乔颖晟（19）时金旭（20）宋文雪（21）专业班级：电信112班课程名称：EDA技术课程设计学年学期：2013—2014学年第2学期指导教师：于国庆2014年6月课程设计成绩评定表学生姓名潘小霖学号成绩学生姓名彭酉乾学号成绩学生姓名乔颖晟学号成绩学生姓名时金旭学号成绩学生姓名宋文雪学号成绩总成绩专业班级电信112班起止时间2014/6/16—2014/6/20设计题目自动量程频率计指导教师评语指导教师：年月日基于FPGA自动量程频率计摘要:系统基于EDA技术的自动量程频率计实现,以现场可编程门阵列(FPGA)为设

2、计核心，集成于一片ALtera公司的ACEX系列EP1K100QC208—3芯片上，采用超高速硬件描述语言(VHDL)模块化编程,实现了被测信号的频率、计数、周期测量，并显示在8个数码管上等功能。本设计的特点在于能够完成被测信号的频率手动和自动测量，当超量程和欠量程时能报警提示，并当自动模式时能自动切换到适合的量程，该系统具有集成度高、灵活性强、易于开发和维护等特点。关键字:FPGAVHDL自动量程频率计计数周期测量Abstract:ThesystembasedontheEDAtechniqueachievetheAutomaticmeasurementfrequencymet

3、er,centeringonFPGA(FieldProgrammableGateArray)andadoptingVHDL(VHSICHardwareDescriptionLanguage)astheplatformtocarryoutthemodularizationprogramming.ThewholedesignintegratesontheACEXseriesEP1K100QC208—3chipoftheALteracompany.Ourdesignrealizesthemeasurementofmeasuredsignal‘sfrequencyandcycle,co

4、untinganddisplayingtheresultsonthenixietubes.Thisdesignfeaturesinachievingthemeasurementoffrequencymanuallyorautomatically,anditcangiveanalarmwhenitoverrangeorowerange.Whenyouchoosetheautomaticmode,italsocanchangeforthesuitablerange.Thesystemhasthefeaturesofhighintegration,strongflexibilitya

5、ndeasytodevelopandmaintain.Key–word:FPGAVHDLAutomaticrangefrequencymetercountingperiodicmeasurement23目录一、设计要求5二、系统设计5三、单元模块设计6四、仿真与调试13五、优化与约束13六、协同与分工14七、心得体会（总结）14八、参考文献14九、附录（所有程序）………………………………………………………1523一、设计要求设计一个3位十进制频率计，分三个基本量程：1kHz、10kHz、100kHz（读数对应.999、9.99、99.9，单位kHz），量程自动或手动转换。量程自

6、动或手动转换规则1、当读数大于999时，处于超量程状态，显示器发出溢出指示（最高位显示F），下一测量周期量程增加一档；2、当读数小于90时，处于欠量程状态，显示器发出欠量程指示（最高位显示L），下一测量周期量程减小一档；超欠量程时时声音提示；频率计同时具有计数功能，计数范围为0~，由显示计数值时，最高位显示c；超出计数范围时，显示cF。要求：测量周期固定为500ms，3个“量程选择”键、1个“手/自动量程”模式选择建和1个“频率/计数”显示模式选择键以及1个“计数清零”键；量程模式状态、显示模式状态、量程状态分别由LED指示。发挥：信号周期测量、占空比测量等。二、系统设计基准信

7、号选择4.19MHz频率的方波，通过分频可产生系统所需信号，数码管使用8个，动态扫描显示，可显示频率值、计数值、周期值。一个开关控制频率/计数功能切换，一个控制自动或手动量程功能，一个开关控制信号周期的显示。三个按钮可在手动量程是切换量程范围。五个LED灯分别自显示量程模式状态、显示模式状态、量程状态。另外输出连接一蜂鸣器，当超量程或欠量程时报警提示。entitypljisport(change:instd_logic;--手动/自动1-自动0-手动cont:instd_logic;--频率