VHDL语言与EDA课程设计-数字频率计汇.doc

湖南人文科技学院 课程设计报告 课程名称：VHDL语言与EDA课程设计 设计题目： 数字频率计 系 别： 通信与控制工程系 专 业： 电子信息工程 班 级： 08级电信二班 学生姓名: 学 号: 起止日期: 11年6月13日 ~ 11年6月23日 指导教师: 教研室主任： 指导教师评语： 指导教师签名： 年 月 日 成绩评定 项 目 权重 成绩 周杰 卢欧 1、设计过程中出勤、学习态度等方面 0.2 2、课程设计质量与答辩 0.5 3、设计报告书写及图纸规范程度 0.3 总 成 绩 教研室审核意见： 教研室主任签字： 年 月 日 教学系审核意见： 主任签字： 年 月 日  摘 要 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，是计算机，通讯设备、音频设音频视频等科研生产领域不可缺少的测量仪器。本次课程设计设计以EDA工具作为开发手段，运用VHDL语言，将使整个系统大大简化，提高整体的性能和可靠性。EDA（Electronic Design Automation）即电子设计自动化。EDA技术指的是以计算机硬件和系统软件为基本工作平台，以大规模可编程逻辑器件为设计载体，以硬件描述语言为系统设计的主要表达方式，自动完成集成电子系统设计的一门新技术。 本设计用VHDL在CPLD器件上实现一种8 位十进制数字频率计测频系统，能够用十进制数码显示被测信号的频率，能够测量正弦波、方波和三角波等信号的频率，具有体积小、可靠性高、功耗低的特点，设计出的频率计能够准确的测出输入信号的频率，最后通过系统仿真，下载、验证和调试运行，实现了一个性能良好的8位数字频率计初步实现了设计目标。其基本原理是使用一个频率稳定性高的频率作为基准，对比测量其他信号的频率，即计算每秒钟内待测信号的脉冲个数。该数字频率计可以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，而且整个系统非常精简，具有高速、精确、可靠、抗干扰性强和现场可编程等优点，实用性极高。本文详细描述了数字频率计的设计流程及正确实现。 关键词：数字频率计；EDA；VHDL；QuartusⅡ 目 录 设计要求 1 1、方案论证与对比 1 1.1方案对比 1 1.2方案选择 2 2.总体模块设计 2 3.单元模块设计 3 3.1 顶层模块设计 3 3.2 测频控制模块 4 3.3十进位计数模块 5 3.4 测频锁存模块 7 4.系统仿真 8 5.硬件下载测试 9 6.总结与致谢 10 参考文献 11 附录 12  数字频率计 设计要求 1．能够显示的频率为8位10进制； 2．测量的波形的电压最大值小于5V； 3．能测量正弦波、三角波、方波或其他周期性波形的频率； 3．用数码管显示测试的结果。 1、方案论证与对比 1.1方案对比 方案一：使用ATMEL公司的AT89C51实现一基于单片机的设计，用单片机定时器和计数器来实现对频率的测量，直接用十进制数字显示被测信号频率的一种测量装置。它以用测量频率的方法对TTL方波频率进行自动测量，使用该单片作为控制器件使被测频率信号通过信号处理电路，闸门时间与被测信号与非处理，产生信号脉冲，经过分频电路，然后送入单片机进行运算和处理，单片机将处理的数据通过显示器显示。其方案方案设计框图如图1所示： 图1 整体方案设计图 方案二：基于EDA技术和VHDL语言为程序设计语言在器件上实现数字频率计测频系统，其基本原理是使用一个频率稳定性高的频率作为基准，