EDA课程设计报告(数字频率计).pdfVIP

燕山大学

EDA课程设计报告书

题目：数字频率计

姓名：

班级：

学号：

成绩：

一、设计题目及要求

1．输入为矩形脉冲，频率范围0~99MHz；

2．用五位数码管显示；只显示最后的结果，不要将计数过程显示出来；

3．单位为Hz和KHz两档，自动切换。

二、设计过程及内容

1．总体设计思路

总电路图主要有两部分组成，即测频电路和扫描电路。

图1总电路图

图2总电路图仿真波形

测频电路测量一秒钟内通过计数器的脉冲个数，将其送至扫描电路中显示。

2.主要模块实现方法

（1）扫描电路

试验箱上共有8个数码管，但共用一个显示输入端，因此如要显示两位

以上的数字，就必须使用扫描电路。其作用就在于不同的时间使不同的数码管显

示当前输入的与其对应的数字，由于扫描的频率很高，带给人眼的感觉就是同时

在显示。四个八选一数据选择器。扫描电路由一个八进制计数器、四个八选一数

据选择器74151、一个七段译码器7448组成。

图3扫描电路

图4四个八选一数据选择器74151

图5扫描电路仿真波形

（2）测频电路

测频电路由一个366进制计数器和计数换挡及寄存电路组成

图6计数换挡寄存电路

在366进制计数器输入频率为366Hz的时钟信号，当该计数器通过366个

脉冲，即经过时间一秒后366进制计数器的进位端输出高电平，将脉冲计数器置

零，并控制储存寄存电路输出一秒内通过脉冲计数器的脉冲个数，以达到测量频

率的效果，并且保证只显示最后结果不显示中间计数过程。

图8366进制计数器

计数换挡及寄存电路由1个一亿进制计数器和20个门电路组合以及20

个D触发器组成的寄存电路组成。

因为要求测量0到99MHz的频率所以选用一亿进制计数器计脉冲的个数，

置零端通过一个非门和366进制计数器的进位输出端相连，又要求使用5位数码

管，所以当计数器十万位的数为1时就换挡，换挡后将不显示后3位数，测试的

单位由Hz变为kHz。

图10一亿进制计数器

（3）换挡的实现

换挡电路由20个门电路的组合构成，20个电路组合的A端分别接一亿进

制计数器的Q0到Q19即低五位，B端分别接一亿进制计数器的Q12到Q31即

高五位，CO和NCO接一亿进制计数器的进位输出端。S端接寄存电路D触发

器的出入端。

S=AC’+BC

图11换挡门电路组合

（4）寄存电路

寄存电路由20个D触发器接成，输入输出端分别接换挡电路和扫描电路。

CLK端接366进制计数器的进位输出端以实现对数据的存储和输出。

图12寄存电路

三、设计结论（包括设计过程中出现的问题；对EDA课程设计感想、意见

和建议）

（1）出现过的问题

在使用Max-Plus时在画图的初始阶段不知道如何旋转器件，仿真阶段

endtime设置的过长，时钟脉冲周期设置的过小导致因器件延迟造成的仿真失效。

在试验箱的使用过程中因没插跳线导致程序无法下载到芯片。

（2）对EDA课程设计感想

刚拿到题目是觉得无从下手十分躁，第二天思考了一天仍无法突破，也曾

有所抱怨。当看到每个分立的模块仿真均正确而组合起来的总电路仿真效果十分

混乱的时候感到极其的困惑，在老师的建议下把电路图下载到了试验箱里解决了

这个问题。最后当自己的设计通过老师验收