位十進(jìn)制頻率計的設(shè)計計算機(jī)與電子等專業(yè)課程設(shè)計(已修改)
2025-06-18 22:21 本頁面
【正文】 4 位十進(jìn)制頻率計的設(shè)計 一、 主要指標(biāo)和要求 1. 設(shè)計 4 位十進(jìn)制頻率計，學(xué)習(xí)較復(fù)雜的數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計方法 ； 2. 深入學(xué)習(xí)數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計的方法與步驟 ； 3. 用元件例化語句寫出頻率計的頂層文件； 4. 用 VHDL 硬件描述語言進(jìn)行模塊電路的設(shè)計； 5. 設(shè)計硬件要求 ： PC 機(jī)，操作系統(tǒng)為 Windows2021/XP，本課程所用系統(tǒng)均為 max+plus II 設(shè)計平臺， GW48 系列 SOPC/EDA 實驗開發(fā)系統(tǒng)。 二 、 工作原理以及方案選擇 原理工作說明： 根據(jù)頻率的定義和頻率測量的基本原理，測定信號的頻率必須有一個脈寬為 1 秒的對輸入信號 脈沖計數(shù)允許的信號； 1 秒計數(shù)結(jié)束后，計數(shù)值鎖入鎖存器的鎖存信號和為下一測頻計數(shù)周期作準(zhǔn)備的計數(shù)器清 0 信號。這 3 個信號可以由一個測頻控制信號發(fā)生器產(chǎn)生，即圖 （ a） 中的 TESTCTL，它的設(shè)計要求是， TESTCTL 的計數(shù)使能信號 CNT_EN能產(chǎn)生一個 1 秒脈寬的周期信號，并對頻率計的每一計數(shù)器 CNT10 的 ENA 使能端進(jìn)行同步控制。當(dāng) CNT_EN 高電平時，允許計數(shù)；低電平時停止計數(shù)，并保持其所計的脈沖數(shù)。在停止計數(shù)期間，首先需要產(chǎn)生一個鎖存信號 LOAD，在該信號上升沿時，將計數(shù)器在前1 秒鐘的計數(shù)值鎖存進(jìn)各鎖存器 REG4B 中，并由外部的 7 段譯碼器譯出，顯示計數(shù)值。設(shè)置鎖存器的好處是，顯示的數(shù)據(jù)穩(wěn)定，不會由于周期性的清零信號而不斷閃爍。鎖存信號之后，必須有一清零信號 RST_CNT 對計數(shù)器進(jìn)行清零，為下 1 秒鐘的計數(shù)操作作準(zhǔn) 備。其工作時序波形如圖 (a)。 圖 (a) 頻率計測頻控制器 TESTCTL 測控時序圖 圖 (b) 4 位十進(jìn)制頻率計頂層文件原理圖 選擇的設(shè)計方案 ： 1. 根據(jù)頻率計的工作原理，將電路劃分成 控制器、計數(shù)器、鎖存器和 LED 顯示 幾個模塊， 控制器 —— 產(chǎn)生 1 秒脈寬的計數(shù)允許信 號、鎖存信號和計數(shù)器清零信號 計數(shù)器 —— 對輸入信號的脈沖數(shù)進(jìn)行累計 鎖存器 —— 鎖存測得的頻率值 LED 顯示 —— 將頻率值顯示在數(shù)碼管上 2. 根據(jù) 圖（ a）、（ b） 及（ 1）（ 2） 描述的 4 位十進(jìn)制頻率計的工作原理，利用 max+ plusII 對以上三者的程序進(jìn)行文本編輯輸入和仿真測試并根據(jù)圖 (b)，寫出頻率計的頂層文件，并給出其測頻時序波形，及其分析。 3. 頻率計設(shè)計硬件驗證。編譯、綜合和適配頻率計頂層設(shè)計文件，并編程下載進(jìn)入目標(biāo)器件中。本實驗?zāi)繕?biāo)器件是 EP1K30TC1443，實驗電路選擇模式 0， 4 個數(shù)碼管（數(shù)碼 41
畢業(yè)設(shè)計相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1