eda报告(数字频率计)

《eda报告(数字频率计)》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、西华大学课程设计说明书说明书成绩课程设计说明书课程设计名称：EDA技术课程设计题目：学生姓名：专业：学号：指导教师：胡兵日期：2009年6月20日30第页西华大学课程设计说明书说明书1前言1.1序言在电子工程，资源勘探，仪器仪表等相关应用中，频率计是工程技术人员必不可少的测量工具。频率测量也是电子测量技术中最基本最常见的测量之一。不少物理量的测量，如转速、振动频率等的测量都涉及到或可以转化为频率的测量。目前，市场上有各种多功能、高精度、高频率的数字频率计，但价格不菲。为适应实际工作的需要，本文在简述

2、频率测量的基本原理和方法的基础上，提供一种基于FPGA的数字频率计的设计和实现过程，本方案不但切实可行，而且具有成本低廉、小巧轻便、便于携带等特点。1.2设计背景在eda(电子设计自动化)在电子设计中起着越来越重要的作用的时候，我们进行EDA课程设计，以增强我们的动手和综合能力。我们选择了数字频率计设计这个课题，因为数字频率计的应用范围很广。数字频率计在测量其他物理量如转速、振动频率等方面也获得广泛应用。数字频率计的设计方法也有多种，如模拟数字方法，单片机设计，基于fpga用verilog设计方法。

3、由于VerilogHDL设计有诸多优点，所以我们选择了Verilogs设计方法。1.3数字频率计分类国际上数字频率计的分类很多。按功能分类，因计数式频率计的测量功能很多，用途很广。所以根据仪器具有的功能，电子计数器有通用和专用之分。  (1)通用型计数器：是一种具有多种测量功能、多种用途的万能计数器。它可测量频率、周期、多周期平均值、时间间隔、累加计数、计时等；若配上相应插件，就可测相位、电压、电流、功率、电阻等电量；配上适当的传感器，还可进行长度、重量、压力、温度、速度等非电量的测量。 30第页西

4、华大学课程设计说明书说明书 (2)专用计数器：指专门用来测量某种单一功能的计数器。如频率计数器，只能专门用来测量高频和微波频率；时间计数器，是以测量时间为基础的计数器，其测时分辨力和准确度很高，可达ns数量级；特种计数器，它具有特种功能，如可逆计数器、予置计数器、差值计数器、倒数计数器等，用于工业和白控技术等方面。数字频率计按频段分类 (1)低速计数器：最高计数频率＜10MHz； (2)中速计数器：最高计数频率10—100MHz； (3)高速计数器：最高计数频率＞100MHz； (4)微波频率计数器

5、：测频范围1—80GHz或更高。1.4设计目标和实施计划目标：能测量输入信号的频率，频率范围为1HZ-999999HZ，波形可以是正弦波，三角波，方波和其他任何有固定频率的信号，信号的幅值0.5-5V。利用Quartus软件平台上建立计数器电路的顶层电路文件并完成编译和仿真。利用protel画出整体系统的原理图。实施计划：1）在quartusⅡ软件上利用veriloghdl设计出五个模块并完成各功能模块的编译仿真。2）在软件中用原理图方式把各功能模块连接成一个整体系统，并对其进行编译和功能仿真。3）

6、整体系统仿真成功后，选择相应的芯片，对其分配引脚.4）利用设计好的芯片，在protel中完成整体系统电路图的绘制。30第页西华大学课程设计说明书说明书2总体方案设计2.1方案比较方案一：它由一个测评控制信号发生器TESTCTL,一个有时钟使能的计数器，一个锁存器reg和一个译码器encode组成。频率测量的基本原理是计算每秒钟内待测信号的脉冲个数。这就要求TESRCTL能产生一个1s脉宽的周期信号，并对频率计的每一个计数器CNT10的ENA使能端进行同步控制。当TETEN高电平时允许计数，并保持其所

7、计的数。在停止计数期间，首先需要一个锁存信号LOAD的上跳沿将计数器在前1s的计数值锁存进锁存器REG中，并由外部的7段译码器译出并稳定显示。输出信号锁存器测频计数模块测频控制信号发生模块被测频率信号闸门信号锁存信号时钟信号控制信号清零信号译码电路图2.1方案一测频法数字频率计框图方案二：本方案使用的是数字编译码集成电路和无线电收发模块，可显示30第页西华大学课程设计说明书说明书呼叫床位的号码或房间号码。发送端发出信号后送入编码器，编码器输出特定的脉冲对发射机经行调制，由发射机向空间辐射无线电波。接

8、收端在接收到信号后送由与编码器配套的解码器中，解码器将信号分别送到译码显示器去控制指示灯和声音集成电路去控制扬声器。系统总体构成包括编码发射部分、接收译码部分、译码显示部分、声音集成放大部分与电源部分共五个模块，系统组成框图如图2.2所示。标准频率信号clk_sys数据输出选择清零信号预置门控信号cl被测频率clk_test32b32b8b图2.2等精度数字频率计框图2.2方案论证上面两种方案都能够达到设计目的。都有其优点和缺点，下面进行论证。方案一：测频法测量。就是