基于eda技术的数字频率计设计 毕业论文

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1、毕业设计题目基于EDA技术的数字频率计设计学生姓名学号班级专业应用电子技术分院工程技术分院指导教师2011年11月20日目录44目录………………………………………………………………………………2摘要………………………………………………………………………………3绪论………………………………………………………………………………41.设计目的………………………………………………………………………51.1设计要求……………………………………………………………………51.2设计意义……………………………………………………………………52.频率计的设计原理…………………………………………………

2、…………72.1频率计测量频率的设计原理………………………………………………72.2频率计测量周期的原理……………………………………………………83.频率计测量频率的层次化设计………………………………………………93.14位十进制计数器模块………………………………………………………93.2控制模块设计………………………………………………………………133.3分频模块的设计……………………………………………………………243.4译码模块……………………………………………………………………283.5量程自动切换模块…………………………………………………………384.频率计测量频率的顶层

3、设计和仿真…………………………………………415.频率计测量周期的层次化设计………………………………………………435.1计数模块……………………………………………………………………435.2译码模块……………………………………………………………………435.3分频模块……………………………………………………………………485.4控制模块……………………………………………………………………485.5量程自动切换………………………………………………………………49446.顶层电路原理图设计…………………………………………………………53结束语………………………………………………………

4、……………………56参考文献…………………………………………………………………………57致谢语……………………………………………………………………………58摘要44数字频率计是直接用十进制数字来显示被测信号频率的一种测量装置。它不仅可以测量正弦波、方波、三角波、尖脉冲信号和其他具有周期特性的信号的频率，而且还可以测量它们的周期。经过改装，可以测量脉冲宽度，做成数字式脉宽测量仪；可以测量电容做成数字式电容测量仪；在电路中增加传感器，还可以做成数字脉搏仪、计价器等。因此数字频率计在测量物理量方面应用广泛。本设计用VHDL在CPLD器件上实现数字频率计测频系统，能够用十进制数码显示被测信

5、号的频率，能够测量正弦波、方波和三角波等信号的频率，而且还能对其他多种物理量进行测量。具有体积小、可靠性高、功耗低的特点。数字频率计是计算机、通讯设备、音频视频等科研生产领域不可缺少的测量仪器。采用VDHL编程设计实现的数字频率计，除被测信号的整形部分、键输入部分和数码显示部分以外，其余全部在一片FPGA芯片上实现，整个系统非常精简，而且具有灵活的现场可更改性。在不更改硬件电路的基础上，对系统进行各种改进还可以进一步提高系统的性能。该数字频率计具有高速、精确、可靠、抗干扰性强和现场可编程等优点。关键词：FPGA芯片、VHDL语言、数字频率计、数字频率计原理图、Max+plusII软

6、件、EDA技术绪论44所谓频率，就是周期性信号在单位时间（1s）里变化的次数。本频率计设计测量频率的基本原理是，首先让被测信号与标准信号一起通过一个闸门，然后用计数器计数信号脉冲的个数，把标准时间内的计数的结果，用锁存器锁存起来，最后用显示译码器，把锁存的结果用LED数码显示管显示出来。根据数字频率计的基本原理，本文设计方案的基本思想是分为五个模块来实现其功能，即整个数字频率计系统分为分频模块、控制模块、计数模块、译码模块和量程自动切换模块等几个单元，并且分别用VHDL对其进行编程，实现了闸门控制信号、计数电路、锁存电路、显示电路等。本频率计设计还可以测量周期性信号，其基本原理与测

7、量频率的基本原理基本一样，首先让被测信号与标准信号一起通过一个闸门，然后用计数器计数信号脉冲的个数，把被测信号一个周期内标准基准信号的脉冲计数的结果，用锁存器锁存起来，最后用显示译码器，把锁存的结果用LED数码显示管显示出来，显示管的读数就是被测信号以标准信号的周期为单位乘积的周期。技术性能指标：1）能够测量正弦波、三角波、锯齿波、矩形波等周期性信号的频率；2）能直接用十进制数字显示测得的频率；3）频率测量范围：1HZ~10KHZ切量程能自动切换；4）输入信号幅度范围