課程設(shè)計---eda數(shù)字頻率計

1、<p>　　《EDA數(shù)字頻率計》</p><p><b>　　課程設(shè)計報告</b></p><p>　　專 業(yè)： 電子信息工程 </p><p>　　班 級： </p><p>　　姓 名： </p><p>　　學(xué) 號：

2、 </p><p>　　指導(dǎo)老師： </p><p>　　年 月 日</p><p>　　EDA課程設(shè)計任務(wù)書</p><p>　　一．課程設(shè)計題目：數(shù)字頻率計。</p><p>　　二、設(shè)計任務(wù)及要求：</p><p>　　1）設(shè)計一個能測量方波信

3、號的頻率的頻率計。</p><p>　　2）測量的頻率范圍是 0~999999HZ。</p><p>　　3）結(jié)果用十進制數(shù)顯示</p><p>　　4）按要求寫好設(shè)計報告（設(shè)計報告內(nèi)容包括：引言，方案設(shè)計與論證，總體設(shè)計，模塊設(shè)計，調(diào)試與數(shù)據(jù)分析，總結(jié)）。</p><p><b>　　三、教學(xué)提示：</b></p

4、><p>　　1） 脈沖信號的頻率就是在單位時間內(nèi)所產(chǎn)生的脈沖個數(shù)，其表達式以，在1秒時間內(nèi)計數(shù)器所記錄的結(jié)果，就是被測信號的頻率。 </p><p>　　2） 被測頻率信號取自實驗箱晶體振蕩器輸出信號，加到主控門的輸入端。</p><p>　　3） 再取晶體振蕩器的另一標(biāo)準(zhǔn)頻率信號，經(jīng)分頻后產(chǎn)生各種時基脈沖：1ms，10ms，0.1s，1s

5、等，時基信號的選擇可以控制，即量程可以改變。</p><p>　　4）時基信號經(jīng)控制電路產(chǎn)生閘門信號至主控門，只有在閘門信號采樣期間內(nèi)(時基信號的一個周期)，輸入信號才通過主控門。</p><p>　　5）f=N/T，改變時基信號的周期T，即可得到不同的測頻范圍。</p><p>　　6）當(dāng)主控門關(guān)閉時，計數(shù)器停止計數(shù)，顯示器顯示記錄結(jié)果，此時控制電路輸出一個置零信

6、號，將計數(shù)器和所有觸發(fā)器復(fù)位，為新的一次采樣做好準(zhǔn)備。</p><p>　　7）改變量程時，小數(shù)點能自動移位。</p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　一：課程設(shè)計的目的 ……………………（4）</p><p>　　二：硬件選擇及連接 ……………………（5）</p><

7、;p>　　三：電路圖 ……………………………（6）</p><p>　　3.1：頂層電路圖 …………………………（6）</p><p>　　3.2：測頻模塊 ……………………………（7）</p><p>　　3.3：計數(shù)模塊 ……………………………（8）</p><p>　　3.4：分頻模塊 …………………………（9）&

8、lt;/p><p>　　3.5：鎖存模塊 …………………………（10）</p><p>　　3.6：動態(tài)顯示模塊 ……………………（10）</p><p>　　四：參考文獻 ……………………………（11）</p><p><b>　　1、設(shè)計目的</b></p><p>　　《EDA課程設(shè)計》（注：E

9、DA即電子設(shè)計自動化，Electronics Design Automation）是繼《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》、《數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)》、《電子技術(shù)基礎(chǔ)實驗》課程后，電氣類、自控類和電子類等專業(yè)學(xué)生在電子技術(shù)實驗技能方面綜合性質(zhì)的實驗訓(xùn)練課程，是電子技術(shù)基礎(chǔ)的一個部分，其目的和任務(wù)是通過一周的時間，讓學(xué)生掌握EDA的基本方法，熟悉一種EDA軟件（MAXPLUS2），并能利用EDA軟件設(shè)計一個電子技術(shù)綜合問題，并在實驗板上成功下載，為以后進行工程

10、實際問題的研究打下設(shè)計基礎(chǔ)。</p><p>　　1.1課程設(shè)計的目的與任務(wù)</p><p>　　⑴ 熟練掌握EDA工具軟件QuartusII的使用；</p><p>　?、剖炀氂肰HDL硬件描述語言描述數(shù)字電路；</p><p>　　⑶學(xué)會使用VHDL進行大規(guī)模集成電路設(shè)計；</p><p>　　⑷學(xué)會用CPLD\F

11、PGA使用系統(tǒng)硬件驗證電路設(shè)計的正確性；</p><p>　?、沙醪秸莆誆DA技術(shù)并具備一定的可編程邏輯芯片的開發(fā)能力；</p><p><b>　　1.2實驗儀器設(shè)備</b></p><p><b>　?、?PC機；</b></p><p>　　⑵QuartusII軟件；</p>&

12、lt;p>　?、切虲PLD\FPGA實驗開發(fā)系統(tǒng)；</p><p>　　2、硬件選擇及連接：</p><p>　　3.1目標(biāo)芯片：ACEX1K系列EP1K30TC144-3</p><p>　　3.2：引腳鎖定情況：</p><p>　　3.3：選擇模式：NO.2</p><p><b>　　3、設(shè)計電

13、路圖：</b></p><p>　　3.1、 頂層電路圖：</p><p><b>　　3.2、測頻模塊：</b></p><p>　　%測頻控制信號發(fā)生器</p><p>　　library ieee;</p><p>　　use ieee.std_logic_1164.all;&l

14、t;/p><p>　　use ieee.std_logic_unsigned.all; </p><p>　　entity cp is</p><p>　　port(clkk: in std_logic;</p><p>　　en,rst,load: out std_logic);</p><p&g

15、t;<b>　　end;</b></p><p>　　architecture cp_1 of cp is </p><p>　　signal div2: std_logic;</p><p><b>　　begin</b></p><p>　　process(clkk)</p>&l

16、t;p><b>　　begin</b></p><p>　　if(clkk'event and clkk='1') then </p><p>　　div2 <= not div2;</p><p><b>　　end if;</b></p><p>　　end

17、 process;</p><p>　　process(clkk,div2)</p><p><b>　　begin </b></p><p>　　if (clkk='0' and div2='0') then </p><p>　　rst <='1';</p

18、><p>　　else rst <='0';</p><p><b>　　end if;</b></p><p>　　end process;</p><p><b>　　end;</b></p><p><b>　　3.3、計數(shù)模塊：</b

19、></p><p><b>　　%十進制計數(shù)器</b></p><p>　　library ieee;</p><p>　　use ieee.std_logic_1164.all;</p><p>　　use ieee.std_logic_unsigned.all;</p><p>　　en

20、tity cnt10 is</p><p>　　port(rst,en,clk: in std_logic;</p><p>　　Q: out std_logic_vector(3 downto 0);</p><p>　　count: out std_logic);</p><p><b>　　end;</b><

21、/p><p>　　architecture lee of cnt10 is </p><p>　　signal cnt: std_logic_vector(3 downto 0);</p><p><b>　　begin</b></p><p>　　process(rst,en,clk)</p><p&g

22、t;<b>　　begin</b></p><p>　　if rst='1' then cnt <= "0000";</p><p>　　elsif(clk'event and clk='1') and en = '1' then</p><p>　　if

23、 cnt = "1001" then</p><p>　　cnt <= "0000"; count <= '1';</p><p><b>　　else </b></p><p>　　cnt <= cnt + 1;</p><p>　　count

24、<= '0';</p><p><b>　　end if;</b></p><p><b>　　end if;</b></p><p>　　end process;</p><p><b>　　Q <= cnt;</b></p><

25、;p><b>　　end;</b></p><p><b>　　3.4、分頻模塊：</b></p><p><b>　　%分頻</b></p><p>　　library ieee;</p><p>　　use ieee.std_logic_1164.all;</p

26、><p>　　use ieee.std_logic_unsigned.all;</p><p>　　entity divid is</p><p>　　port(clk50: in std_logic;</p><p>　　qlkhz: out std_logic);</p><p><b>　　end;<

27、/b></p><p>　　architecture div of divid is</p><p><b>　　begin</b></p><p>　　K1:process(clk50)</p><p>　　variable cout: integer:=0;</p><p><b&

28、gt;　　begin</b></p><p>　　if(clk50'event and clk50='1') then </p><p>　　cout := cout + 1;</p><p>　　if cout <= 24999 then qlkhz <= '1';</p><

29、p>　　elsif cout <= 49999 then qlkhz <= '1';</p><p>　　else cout :=0;</p><p><b>　　end if;</b></p><p><b>　　end if;</b></p><p>　　end

30、 process;</p><p><b>　　end;</b></p><p><b>　　3.5、鎖存模塊：</b></p><p>　　library ieee;</p><p>　　use ieee.std_logic_1164.all; <

31、/p><p>　　use ieee.std_logic_unsigned.all;</p><p>　　entity suocun is </p><p>　　port(load: in std_logic;</p><p>　　din : in std_logic_vector(15

32、 downto 0); </p><p>　　dout: out std_logic_vector(15 downto 0));</p><p><b>　　end;</b></p><p>　　architecture suo of suocun is </p><p><b>　　begin&

33、lt;/b></p><p>　　process(load,din)</p><p><b>　　begin</b></p><p>　　if (load'event and load='1') then </p><p>　　dout <= din;</p><p

34、><b>　　end if;</b></p><p>　　end process;</p><p><b>　　end;</b></p><p>　　3.6動態(tài)顯示模塊：</p><p>　　library ieee;</p><p>　　use ieee.std_lo

35、gic_1164.all;</p><p>　　use ieee.std_logic_unsigned.all;</p><p>　　entity exp is</p><p>　　port(q200hz: in std_logic;</p><p>　　bt: in std_logic_vector(1 downto 0);</p&g

36、t;<p>　　sg: in std_logic_vector(6 downto 0);</p><p>　　led0,led1,led2,led3: out std_logic_vector);</p><p><b>　　end;</b></p><p>　　architecture behav of exp is</p

37、><p><b>　　begin</b></p><p>　　process(q200hz)</p><p><b>　　begin</b></p><p>　　if(q200hz'event and q200hz='1') then </p><p>

38、　　case bt is</p><p>　　when "00" => led0 <= sg(6 downto 0);</p><p>　　when "01" => led1 <= sg(6 downto 0);</p><p>　　when "10" => led2 <

39、= sg(6 downto 0);</p><p>　　when "11" => led3 <= sg(6 downto 0);</p><p>　　when others => null;</p><p><b>　　end case;</b></p><p><b>　

40、　end if;</b></p><p>　　end process;</p><p><b>　　end;</b></p><p><b>　　參考文獻：</b></p><p>　　高金定，《基于QuartusⅡ的FPGA/CPLD設(shè)計與實踐》，北京，電子工業(yè)出版社，2010年<