基于EDA技术的多功能频率计的设计 摘 要： 数字频率计是数字电路中的一个典型应用, 实际的硬件设计用到的器件较多, 连线比较复杂, 而且会产生较大的延时, 造成测量误差、可靠性差。随着可编程逻辑器件(CPLD) 的广泛应用, 以EDA 工具为开发平台, 利用VHDL 工业标准硬件描述语言, 采用自顶向下( Top to Down) 和基于库( Library- based) 的设计, 设计者不但可以不必了解硬件结构设计, 而且将使系统大大简化, 提高整体的性能和可靠性。
关键字： 数字频率计;电子设计自动化; FPGA /CPLD;可编程逻辑器件，单片机
1 引言
在电子技术中，频率是最基本的参数之一，并且与许多电参量的测量方案、测量结果都有十分密切的关系，因此，频率的测量就显得更为重要。测量频率的方法有多种,其中电子计数器测量频率具有精度高、使用方便、测量迅速，以及便于实现测量过程自动化等优点，是频率测量的重要手段之一。数字式频率计的测量原理有两类：一是直接测频法，即在一定闸门时间内测量被测信号的脉冲个数；二是间接测频法。直接测频法适用于高频信号的频率测量，通常采用计数器、数据锁存器及控制电路实现，并通过改变计数器阀门的时间长短在达到不同的测量精度；间接测频法适用于低频信号的频率测量，本设计中使用的就是间接测频法，即用计数器在计算1S内输入信号周期的个数。
随着基于PLD的EDA技术的发展和应用领域的扩大和深入，EDA技术在电子信息,通信,自动控制及计算机应用等领域的重要性日益突出。
多功能数字频率计是数字电路中的一个典型应用，实际的硬件设计用到的器件较多，连线比较复杂，而且会产生比较大的延时，造成测量误差、可靠性差。随着复杂可编程逻辑器件（CPLD）的广泛应用，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。
在该设计中主要用到EDA技术，单片机原理及应用，单片机接口技术，模拟电子技术，数字电子技术方面的知识。把我们大学三年的学习专业知识基本上用上了。 摘要：（ 五号字，宋体，单倍行距，不能定义文档网格）（不超过100个字）
关键词：（ 五号字，宋体，单倍行距，不能定义文档网格）（不超过5个词）
（下面正文部分约2万字）（ 小四号字，宋体，单倍行距，不能定义文档网格，首行缩进2个字符）
1 引言
2 方案论证
2．1方案一：
2．2方案二：
3 各电路设计和论证
3．1电源电路设计和论证
3．1．1 方案一
3．1．2 方案二
3．2 **电路设计和论证
3．2．1 方案一
3．2．2 方案二
4. 软件设计
4．1程序流程
4．1．1系统主程序流程图
4．1．2各子程序流程图
4．2程序
4．2．1主程序
4．2．2 各子程序
5．软硬件系统的调试
6． 附录
（电路图）
7．参考文献 毕业设计说明书目录
1 引言……………………………………………………………………………………
2 方案论证………………………………………………………………………………
2．1方案一：………………………………………………………………………
2．2方案二：………………………………………………………………………
3 各电路设计和论证……………………………………………………………………
3．1电源电路设计和论证…………………………………………………………
3．1．1 方案一……………………………………………………………………
3．1．2 方案二……………………………………………………………………
3．2 **电路设计和论证……………………………………………………………
3．2．1 方案一……………………………………………………………………
3．2．2 方案二 ……………………………………………………………………
4. 软件设计……………………………………………………………………………
4．1程序流程………………………………………………………………………
4．1．1系统主程序流程图………………………………………………………
4．1．2各子程序流程图…………………………………………………………
4．2程序……………………………………………………………………………
4．2．1主程序……………………………………………………………………
4．2．2 各子程序…………………………………………………………………
5．软硬件系统的调试…………………………………………………………………
6． 附录…………………………………………………………………………………
7．参考文献……………………………………………………………………毕业设计说明书目录
1 引言---------------------------------------------------------- 18
2 设计方案论证-------------------------------------------------- 19
2.1 直接测量法------------------------------------------------ 19
2.2 间接测量法------------------------------------------------ 20
3 系统硬件设计-------------------------------------------------- 20
3.1 电源部分-------------------------------------------------- 20
3.1.1 方案一--------------------------------------------- 20
3. 1. 2 方案二--------------------------------------------- 21
3.2 电路设计和论证------------------------------------------- 22
3.2.1 方案一 基于单片机技术的频率计的设计-------------------------- 22
3.2.2 方案二 基于EDA技术的频率计的设计------------------------------ 23
4 原理分析----------------------------------------------------- 23
4.1 ACEX1K系列CPLD/FPGA EP1K100QC208-3介绍----------------- 23
4.2 AT89C51介绍--------------------------------------------- 24
4.3 控制、计算电路------------------------------------------ 27
4.4 键盘选择电路-------------------------------------------- 28
4.5 数码显示电路-------------------------------------------- 29
4.6 信号整形电路-------------------------------------------- 29
4.7 频率测量方法及原理-------------------------------------- 29
4.8 脉宽测量方法及原理-------------------------------------- 31
4.9 占空比测量方法及原理------------------------------------ 31
4.10 相位测试方法及原理-------------------------------------- 31
5 软件设计----------------------------------------------------- 32
5.1 QUARTUS II应用向导--基本设计流程------------------------ 32
5.2 程序流程------------------------------------------------- 33
5.2.1系统主程序流程图----------------------------------- 33
5.2.2子程序流程图--------------------------------------- 33
5.3 程序----------------------------------------------------- 38
5.3.1 基于FPGA开发的VHDL设计--------------------------- 38
5.3.2 单片机程序----------------------------------------- 40
6 系统仿真----------------------------------------------------- 45
6.1 QUARTUS II仿真------------------------------------------- 45
6.2 keil c 仿真---------------------------------------------- 45
6.3 具体调试------------------------------------------------- 46
7 结束语------------------------------------------------------- 47
8 附录--------------------------------------------------------- 48
9参考文献----------------------------------------------------- 49
10毕业设计小结------------------------------------------------- 509 参考文献
[1] EDA技术实用教程 黄仁欣编著 清华大学出版社 2006.9
[2] 基于Quartus II的FPGA/CPLD的设计 李洪伟,袁斯华编著
电子工业出版社 2006.4
[3] EDA技术与VHDL 潘松,黄继业编著 清华大学出版社 2005.7
[4] EDA技术实用教程 潘松,黄继业编著 科学出版社 2002.10
[5] EDA技术与数字系统设计 李国丽等编著 机械工业出版社 2004.1
[6] 单片机原理与接口技术 黄惠媛编著 海洋出版社 2006
[7] 单片机原理及应用技术 黄仁欣编著 清华大学出版社 2005.3
