{新}EDA数字频率计.doc

课 程 设 计 说 明 书 课程设计名称： EDA技术课程设计 题 目： 数字频率计电路设计 学 生 姓 名： 专 业： 学 号： 指 导 教 师： 日期：2013年6月 28日 摘要 数字频率计利用复杂可编程逻辑器件FPGA,VHDL编程将所有功能模块集成在一块芯片上。功能模块包括时基脉冲发生器、计数器、数据锁存器和显示电路4部分。设计时先分别设计各功能模块，并调试得到正确仿真结果，然后将各个功能模块组合起来。最后作整体仿真、下载，得到实物。由于采用纯数字硬件设计制作，稳定性、可靠性远远高于使用单片机或模拟方式实现的系统，外围电路简单。该数字频率计达到预期要求，实现了可变量程测量，测量范围1HZ~10KHZ，精度可达0.1Hz。 关键词：数字频率计 FPGA VHDL Abstract:The digital cymometer utilize CPLD (complex programmable logic device) integrate several functional modules onto one single chip by programming with VHDL. The five functional modules are timebase generator , counter, data flip-latch and display circuit. First design the functional module and get the expected simulation results, then ensemble them into one. After that the final simulation and download was done and the product can be made. Due to the use of digital hardware designing,the stability and reliability are far more higher compared to those singlechip or anolog implemented system. The digital cymometer could achieve the expected requirement. The measurement range from 0.1Hz to 9999MHz , with the accuracy up to 0.1Hz. Keywords: Digital, symometer , FPGA , VHDL 前言 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频率产生器模块、控制模块、计数模块、译码模块等几个单元，并且分别用VHDL对其进行编程，实现了、计数电路、锁存电路、显示电路等。 技术性能指标： 1）能够测量输入信号的频率； 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； 5）测量时间：T〈=1.5S； 6）用CPLD/FPGA可编程逻辑器件实现； 1、EDA技术发展及介绍 1.1 EDA技术的介绍 EDA技术是在电子CAD技术基础上发展起来的计算机软件系统，是指以计算机为工作平台，融合了应用电子技术、计算机技术、信息处理及智能化技术的必威体育精装版成果，进行电子产品的自动设计。????利用EDA工具，电子设计师可以从概念、算法、协议等开始设计电子系统，大量工作可以通过计算机完成，并可以将电子产品从电路设计、性能分析到设计出IC版图或PCB版图的整个过程在计算机上自动处理完成。????现在对EDA的概念或范畴用得很宽。包括在机械、电子、通信、航空航天、化工、矿产、生物、医学、军事等各个领域，都有EDA的应用。目前EDA 技术已在各大公司、企