基于EDA 技术的多功能频率计的实现

基于EDA 技术的多功能频率计的实现

基于EDA 技术的多功能频率计的实现

  • 适用:本科,大专,自考
  • 更新时间2024年
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基于EDA 技术的多功能频率计的实现

基于EDA 技术的多功能频率计的实现      摘要:介绍了一种以大规模可编程逻辑芯片为设计载体以硬件描述语言 ,为设计输入采用模块化单元构建系统进行数字频率计设计与开发的新方法。在对三种测频方法进行分析的基础上,介绍了基于EDA技术的等精度测频原理。给出采用AT89C51实现,控制并通过FPGA来设计多功能等精度数字频率计的具体方法。该频率计可以兼顾频率计对速度、资源和测频精度等各方面的优化需求。
  关键词:频率测量;EDA 技术;VHDL 语言;模块化结构, FPGA
   
1引言
   频率检测是电子测量领域最基本的测量之一,频率信号抗干扰性强易于传输可以获得较高的测量精度。 随着数字电术的发展、频率测量成为一项越来越普遍的工作,测频原理和测频方法的研究受到越来越多的关注。本文在简述频率测量原理和方法的基础上,主要介绍基于EDA 技术的数字频率计的设计与实现过程.
   频率计的基本原理是用一个频率稳定度高的频率源作为基准时钟,对比测量其他信号的频率。通常情况下计算每秒内待测信号的脉冲个数,此时我们称闸门时间为1秒。闸门时间也可以大于或小于一秒。闸门时间越长,得到的频率值就越准确,但闸门时间越长则没测一次频率的间隔就越长。闸门时间越短,测的频率值刷新就越快,但测得的频率精度就受影响。本文数字频率计是用数字显示被测信号频率的仪器,被测信号可以是正弦波,方波或其它周期性变化的信号。如配以适当的传感器,可以对多种物理量进行测试,比如机械振动的频率,转速,声音的频率以及产品的计件等等。因此,数字频率计是一种应用很广泛的仪器。EDA是电子设计自动化(Electronic Design Automation)的缩写,在20世纪90年代初从计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助制造(CAM)、计算机辅助测试(CAT)和计算机辅助工程(CAE)的概念发展而来的。
   20世纪90年代,国际上电子和计算机技术较先进的国家,一直在积极探索新的电子电路设计方法,并在设计方法、工具等方面进行了彻底的变革,取得了巨大成功。在电子技术设计领域,可编程逻辑器件(如CPLD、FPGA)的应用,已得到广泛的普及,这些器件为数字系统的设计带来了极大的灵活性。这些器件可以通过软件编程而对其硬件结构和工作方式进行重构,从而使得硬件的设计可以如同软件设计那样方便快捷。这一切极大地改变了传统的数字系统设计方法、设计过程和设计观念,促进了EDA技术的迅速发展。
   EDA技术就是以计算机为工具,设计者在EDA软件平台上,用硬件描述语言HDL完成设计文件,然后由计算机自动地完成逻辑编译、化简、分割、综合、优化、布局、布线和仿真,直至对于特定目标芯片的适配编译、逻辑映射和编程下载等工作。EDA技术的出现,极大地提高了电路设计的效率和可操作性,减轻了设计者的劳动强度。
   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版图的整个过程的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、企事业单位和科研教学部门广泛使用。例如在飞机制造过程中,从设计、性能测试及特性分析直到飞行模拟,都可能涉及到EDA技术。
   EDA技术及其软硬件开发工具进行电子系统设计的第一步就是设计输入!即对设计系统的硬件功能和测试方法进行描述"
   目前最为流行的硬件描述语言VHDL诞生于1982年1987年被LEEE和美国国防部确认为标准硬件描述语言.        参考文献
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