基于CPLD器件的数字频率计的设计

附开题报告,任务书,器件清单,论文字数:20185,页数:40    论文编号:TX160

摘    要
本文要求设计测量频率用的数字频率计，要求设计1个4位数字频率计系统，频率范围：1—9999Hz，精度：1Hz；用动态扫描技术实现4位数字显示；输入测试信号为正负对称的幅度为2V—5V之间可调的正弦波、脉冲波和三角波。首先应用自上而下层次化设计方法确定了总体设计方案，画出了系统总的方框图，然后将系统的数字部分设计应用在系统可编程技术设计在可编程逻辑器件内，再设计好各外围模拟电路，最后将可编程逻辑器件和各外围电路装在一块印制电路板上组成一个完整的电路系统。综合测试结果表明，设计完全符合要求。
关键词：数字频率计，自上而下层次化设计方法，可编程逻辑器件

目  录

1. 现代数字系统的设计方法和实现手段 …………………………………………1
1.1 现代数字系统的设计方法………………………………………………………1
1.2 现代数字系统的实现手段………………………………………………………2
2. ISP技术的介绍……………………………………………………………………3
2.1 概述………………………………………………………………………………3
2.2 ISP技术设计流程 ………………………………………………………………3
2.3 器件介绍…………………………………………………………………………6
2.4 VHDL语言的使用 ………………………………………………………………8
2.5 MAX+plus II软件的使用………………………………………………………13
3. 总体方案设计……………………………………………………………………15
3.1 设计要求 ………………………………………………………………………15
3.2 频率测量方法及设计原理 ……………………………………………………15
3.3系统组成 ……………………………………………………………………… 16
3.4各部分作用 …………………………………………………………………… 16
4．可编程器件逻辑功能设计 ………………………………………………………17
4.1 顶层设计 ………………………………………………………………………17
4.2 测频控制器 ……………………………………………………………………18
4.3 加法计数子模块 ………………………………………………………………20
4.4 锁存子模块 ……………………………………………………………………22
4.5 动态扫描部分模块设计 ………………………………………………………23
5.外围电路设计 ……………………………………………………………………27
5.1 +5V电源的设计…………………………………………………………………27
5.2 脉冲电路的设计 ………………………………………………………………27
5.3 转换电路的设计 ………………………………………………………………28
5.4 低频脉冲产生电路 ……………………………………………………………28
5.5 单位显示亮熄电路 ……………………………………………………………29
5.6反相驱动电路 …………………………………………………………………29
5.7动态扫描显示电路 ……………………………………………………………29
6．设计过程中遇到的问题及解决方法 …………………………………………30
6.1程序编译中遇到的问题 ………………………………………………………30
6.2外围电路中遇到的问题 ………………………………………………………31
7．设计过程及结果情况 …………………………………………………………32
7.1 设计过程………………………………………………………………………32
7.2 印刷板焊接调试………………………………………………………………33
7.3 结果情况………………………………………………………………………36
8．心得体会 ………………………………………………………………………36
9．器件清单 ………………………………………………………………………39
致 谢
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