基于cpld数字频率计的设计

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1、山东理工大学毕业设计（论文）题目：基于CPLD的频率计设计学院：电气与电子工程学院专业：电子信息工程学生姓名：徐伯温指导教师：张娟毕业设计（论文）时间：二О一О年3月1日～6月17日共16周摘要摘要本文主要论述了利用CPLD进行测频计数，单片机实施控制实现多功能频率计的设计过程。该频率计利用等精度的设计方法，克服了基于传统测频原理的频率计的测量精度随被测信号频率的下降而降低的缺点。等精度的测量方法不但具有较高的测量精度，而且在整个频率区域保持恒定的测试精度。该频率计利用CPLD来实现频率、周期、脉宽和占空比的测量计

2、数。利用单片机完成整个测量电路的测试控制、数据处理和显示输出。并详细论述了硬件电路的组成和单片机的软件控制流程。其中硬件电路包括键控制模块、显示模块、输入信号整形模块以及单片机和CPLD主控模块。本文详细论述了系统自上而下的设计方法及各部分硬件电路组成及单片机、CPLD的软件编程设计。使用以GW48-CKEDA实验开发系统为主的实验环境下进行了仿真和验证，达到了较高的测量精度。关键词:频率计，EDA技术，CPLD，单片机IAbstractAbstractThisarticlediscussestheuseoffre

3、quencycountsforCPLD,microcontrollercontroltoachievetheimplementationofthedesignprocessofmulti-frequencymeter.Theuseofsuchprecisionfrequencymeterdesignwaystoovercomethetraditionalfrequencymeasurementbasedontheprincipleofthemeasurementprecisionfrequencymeterwith

4、adeclineinthemeasuredsignalfrequencydecreasestheshortcomings.Andotherprecisionmeasurementmethodnotonlyhashighaccuracy,butintheentirefrequencyregiontomaintainaconstantprecision.ThefrequencymeterusingCPLDtoimplementthefrequency,period,pulsewidthanddutycyclemeasu

5、rementcount.IusedSUMcompletethemeasurementcircuitcontrol,dataprocessinganddisplayoutput.ThenIdiscussedaboutthecompositionofhardwareandmicrocontrollersoftwarecontrolflow.Thehardwarecircuitincludeskeycontrolmodule,displaymodule,theinputsignalshapingmoduleandMCUa

6、ndCPLDcontrolmodule.Thispaperhasparticularlydescribedthetop-to-bottomdesignmethodofthesystem,thecircuitcompositeofthehardwareandthesoftwareprogramdeviceofCPLDandsinglechipcomputer.UnderthetestenvironmentofthesystemdevelopedbyGW48-CKEDAexperiment,theprecisionan

7、dvelocityofthemeasurementhavebeenobtainedafterthesimulationandthetestofthehardware.KEYWORDS:Frequencymeter,EDAtechnique,CPLD,SinglechipcomputerII目录目录摘要IAbstractII目录III第一章引言1第二章硬件电路设计43.1系统顶层电路设计43.2测频模块的工作原理及设计53.2.1CPLD的结构与功能介绍53.2.2CPLD测频专用模块逻辑设计63.3单片机主控模块1

8、03.3.1AT89C51单片机性能103.3.2单片机控制电路123.4外围电路设计143.4.1键盘接口电路143.4.2显示电路153.4.3电源模块153.4.4其他电路16第四章软件设计174.1VHDL语言174.1.1VHDL简介174.1.2VHDL程序设计184.1.3VHDL的设计方法184.2本系统CPLD模块的设计204.2.1程序设