八位十进制数字频率计verilog

2012~2013学年 第二学期

《数字系统设计》

课 程 设 计 报 告

题 目： 数字频率计的设计 班 级： 10电子信息（1）

姓 名： 鲍学贵 李闯 王群 卢军 张力 付世敏 凌玲 尹凡

指导教师： 周珍艮

电气工程系 2013年6月

《数字系统设计》任务书

课题名称 指导教师 执行时间 学生姓名 鲍学贵 李闯 王群 张力 卢军 付世敏 凌玲 尹凡 学号 1009121003 1009121037 1009121061 1009121089 1009121047 1009121105 1009121109 1009121081 设计一个8位10进制数字频率计，能测量最大值小于5V的正弦波、三 设计 要求 角波、方波或其他周期性波形的频率，用数码管显示结果。 数字频率计的设计 周珍艮 2012~2013学年第二学期 第 14 周 承担任务 系统方案设

目 录

目 录 ............................................................ 0

1、EDA技术发展及介绍 ......................................................................................................... 2

1.1 EDA技术的介绍 .......................................................................................................................... 2

1.2 EDA技术的发展 .......................................................................................................................... 2 1.3 EDA技术的发展趋势 ............................

毕业设计论文 数字频率计设计

【摘要】:

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。电子计数器测频有两种方式：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。如周期测频法。直接测频法适用于高频信号的频率测量，间接测频法适用于低频信号的频率测量。本文阐述了基于VHDL语言设计了一个简单的数字频率计的过程。

【关键字】: 数字频率计、信号、周期

I

Abstract 毕业设计论文

【Abstract】：

Be one of the most fundamental parameter in electron techn

实验五 数字频率计设计

一、实验目的

1、掌握简单的时序控制电路设计方法；

2、进一步掌握复杂数字电路设计中的层次设计方法； 3、掌握数字频率计的原理与设计方法；

二、硬件、软件要求

计算机、EDA实验箱、MAX+plus II软件，下载电缆

三、实验内容及实验原理 1、数字频率计原理：

1）系统组成框图如图1.5.1所示：

8位七段数码管模块 clkenclken a~g clr clr 测频时八位十数据 动态扫描 序控制 寄存器 显示电路 进制计sel2 数器 sel1 lock sel0 lock clk clk

800Hz时钟输入 分频器

8Hz时钟输入 fx被测信号输入

图1.5.1 频率计组成框图

其中，8位七段数码管模块为实验箱上电路模块，电路中有3-8译码器，故位选信号为3位二进制顺序编码；动态扫描显示电路可利用实验三的设计文件；数据寄存器是由32个D触发器构成，每四个为一组，每组保存一个BCD码，其时钟信号由测频时序控制模块提供，在本实验中需自行设计；八位十进制计数器模块可利用实验四的设计文件；测频时序控制模块在本实验中需要自行设计；分频器是将输入的800Hz显

毕业设计论文 数字频率计设计

【摘要】:

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。电子计数器测频有两种方式：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。如周期测频法。直接测频法适用于高频信号的频率测量，间接测频法适用于低频信号的频率测量。本文阐述了基于VHDL语言设计了一个简单的数字频率计的过程。

【关键字】: 数字频率计、信号、周期

I

Abstract 毕业设计论文

【Abstract】：

Be one of the most fundamental parameter in electron techn

西华大学课程设计说明书 成绩

课 程 设 计 说 明 书

课程设计名称： EDA技术课程设计

题 目： 数字频率计电路设计 学 生 姓 名： 专 业： 学 号： 指 导 教 师：

日期：2013年6月 28日

1

西华大学课程设计说明书 摘要

数字频率计利用复杂可编程逻辑器件FPGA,VHDL编程将所有功能模块集成在一块芯片上。功能模块包括时基脉冲发生器、计数器、数据锁存器和显示电路4部分。设计时先分别设计各功能模块，并调试得到正确仿真结果，然后将各个功能模块组合起来。最后作整体仿真、下载，得到实物。由于采用纯数字硬件设计制作，稳定性、可靠性远远高于使用单片机或模拟方式实现的系统，外围电路简单。该数字频率计达到预期要求，实现了可变量程测量，测量范围1HZ~

河南工程学院

《EDA》课程设计

系 别 电气信息工程系 专 业 电子科学与技术 班 级 0941班 组 员

基于Verilog HDL数字频率计设计与实现第 - 2 - 页 共40 页

基于Verilog HDL数字频率计设计与实现

摘 要： 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。电子计数器测频有两种方式：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，如周期测频法。直接测频法适用于高频信号的频率测量，间接测频法适用于低频信号的频率测量。本文阐述了用Verilog HDL语言设计了一个简单的数字频率计的过程

关键词：周期；EDA；Verilog HDL；数字频率计；波形仿真

目录

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基于Verilog HDL数字频率计设计与实现第 - 3 - 页 共40 页

1 引 言.......

第二章 数字频率计的设计

第一节 数字频率计的基本原理

频率计是对信号的频率进行测量并显示测量结果。对频率的测量有多种方式，采用数字计数的方法进行测量，数字计数测量精度较高，且性能比较稳定，容易实现。

一、测量原理

频率为单位时间内信号的周期数。对脉冲信号而言，其频率为一秒钟内的脉冲个数；计数器在一秒钟内对脉冲信号进行计数，计数的结果就是该信号的频率。只要计数结果以十进制方式显示出来，就是最简单的频率计。如图2.1.1所示，被测脉冲信号为X，在T1时刻出现一个脉冲宽度为一秒的闸门脉冲信号P，用闸门脉冲P取出一秒时间内的输入脉冲信号X形成计数脉冲Y，计数器对计数脉冲信号Y进行计数；计数的结果（频率值）在T2时刻被锁存信号S控制，锁存到寄存器，并通过译码器、显示器把并率显示出来。在T3时刻计数器被清除信号R清零，准备下一次的计数，一次测量结束。

1

图2.1.1 频率器的测量原理

显示数值在T2时刻更换，S脉冲信号的周期为显示时间，其大小反映显示值的变化快慢。

显示时间Tx为：

Tx=T3-T2+（0~2） （秒）

可见，改变T3-T2的值可调节显示时间，通常T3是通过T2的延时而得，通过调节延时时间来调节显示时间。

二、方案框图

频率计的框图如图2.1.2，由六部

现代电子系统课程设计__

现代电子系统——简易数字频率计设计

河南科技大学

课程设计说明书

课程名称＿＿现代电子系统课程设计＿＿

题目＿＿简易数字频率计设计＿＿＿

学院＿＿电子信息工程学院＿＿＿

班级＿＿电信科082班＿＿＿

学生姓名＿＿张凡凡＿＿＿＿＿＿＿

指导教师＿＿齐晶晶，张雷鸣＿＿＿＿＿

日期＿＿2011,12,16＿＿＿＿＿＿＿

1

现代电子系统课程设计__

现代电子系统——简易数字频率计设计

课程设计任务书

（指导教师填写）

课程设计名称现代电子系统课程设计学生姓名张凡凡专业班级电信科082 设计题目简易数字频率计设计＿一、课程设计目的

掌握高速AD的使用方法；

掌握频率计的工作原理；

掌握GW48_SOPC实验箱的使用方法；

了解基于FPGA的电子系统的设计方法。

二、设计内容、技术条件和要求

设计一个具有如下功能的简易频率计。

（1）基本要求：

a．被测信号的频率范围为1～20kHz，用4位数码管显示数据。

b．测量结果直接用十进制数值显示。

c．被测信号可以是正弦波、三角波、方波，幅值1～3V不等。

d．具有超量程警告（可以用LED灯显示，也可以用蜂鸣器报警）。

e．当测量脉冲信号时，能显示其占空比（精度误差不大于1%）。

（2）发挥部分

a．修改设计，实现自动切换量程。

b．构思方案

摘 要

本文对基于单片机的数字频率计系统进行了研究。

首先在绪论中介绍了本课题的课题背景、研究意义及完成的功能。本系统是以单片机的基本语言C语言来进行软件设计，51的编程语言常用的有二种，一种是汇编语言，一种是C 语言。汇编语言的机器代码生成效率很高但可读性却并不强，复杂一点的程序就更是难读懂，而C 语言在大多数情况下其机器代码生成效率和汇编语言相当，但可读性和可移植性却远远超过汇编语言，而且C 语言还可以嵌入汇编来解决高时效性的代码编写问题。综合以上C 语言的优点，我在编写本系统程序时选择了C 语言。正文中首先介绍了系统的总体设计思路，然后简单描述系统硬件工作原理，且附以系统硬件设计框图；接着具体描述了系统的软、硬件设计，仿真结果，误差分析；最后对本次设计做出了简单的总结、并且提出一些教学建议，文档还附上了本次系统设计的电路原理图、PCB图及元器件清单。

本文撰写的主导思想是软、硬件相结合，以硬件为基础，来进行各功能模块的编写。

关键词：单片机；编程；系统设计

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ABSTRACT

In this paper, based on single chip digital frequency meter systems were st