數(shù)字頻率計(jì)課程設(shè)計(jì)實(shí)習(xí)報(bào)告畢業(yè)論文(已修改)
2025-07-05 18:23 本頁(yè)面
【正文】 數(shù)字頻率計(jì)設(shè)計(jì)報(bào)告書一、設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)一個(gè)4位十進(jìn)制數(shù)字式頻率計(jì)，最大測(cè)量范圍為10MHz。量程分10kHz、100kHz、1MHz和10MHz四檔(最大讀數(shù)分別為9．999kHz、99．99kHz、).量程自動(dòng)轉(zhuǎn)換規(guī)則如下：(1) 當(dāng)讀數(shù)大于9999時(shí)，頻率計(jì)處于超量程狀態(tài)，此時(shí)顯示器發(fā)出溢出指示，下一次測(cè)量時(shí)，量程自動(dòng)增大一檔，小數(shù)點(diǎn)位置隨量程變更自動(dòng)移位。(2) 可用手動(dòng)方式使量程在每次測(cè)量開(kāi)始時(shí)處于最低檔。顯示方式如下：(3) 采用記憶顯示方式，即計(jì)數(shù)過(guò)程中不顯示數(shù)據(jù)，待計(jì)數(shù)過(guò)程結(jié)束以后，顯示計(jì)數(shù)結(jié)果，將此顯示結(jié)果保持到下一次計(jì)數(shù)結(jié)束。顯示時(shí)間應(yīng)不小于1s。(4) 送入信號(hào)應(yīng)是符合CMOS電路要求的脈沖波，對(duì)于小信號(hào)模擬信號(hào)應(yīng)有放大整形電路。二、方案設(shè)計(jì)1整體思路所謂頻率就是周期性信號(hào)在單位時(shí)間 (1s)內(nèi)變化的次數(shù)。若在一定時(shí)間間隔 T內(nèi)測(cè)得周期性信號(hào)的重復(fù)變化次數(shù)為 N ,則頻率可表示為 f =N /T (Hz)。被測(cè)信號(hào)fx經(jīng)放大整形電路變成計(jì)數(shù)電路所要求的脈沖信號(hào),其頻率與被測(cè)信號(hào)fx的頻率相同?；鶞?zhǔn)電路提供標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間基準(zhǔn)信號(hào)clk,其高電平持續(xù)時(shí)間 t 1 = 1 s,當(dāng) 1 s信號(hào)來(lái)到時(shí) ,閘門電路開(kāi)通 ,被測(cè)脈沖信號(hào)通過(guò)閘門電路,成為計(jì)數(shù)電路的計(jì)數(shù)脈沖 CP,計(jì)數(shù)電路開(kāi)始計(jì)數(shù),直到 ls信號(hào)結(jié)束時(shí)閘門電路關(guān)閉 ,停止計(jì)數(shù)。若在閘門時(shí)間 1 s內(nèi)計(jì)數(shù)電路計(jì)得的脈沖個(gè)數(shù)為 N ,則被測(cè)信號(hào)頻率 f =NHz。控制電路的作用有兩個(gè):一是產(chǎn)生鎖存脈沖 CLK,使顯示電路上的數(shù)字穩(wěn)定。二是產(chǎn)生清“0”脈沖,使計(jì)數(shù)電路每次測(cè)量從零開(kāi)始計(jì)數(shù)。2時(shí)鐘信號(hào)的選擇設(shè)計(jì)電路中時(shí)鐘信號(hào)采用12M有源晶振產(chǎn)生，下面是12M有源晶振引腳圖：3整形電路的選擇整形電路中可以用運(yùn)算放大器LM311組成電壓選擇器實(shí)現(xiàn)，以下是關(guān)于此芯片的資料：引腳功能：GROUND/GND 接地 INPUT + 正向輸入端 INPUT 反向輸入端 OUTPUT 輸出端 BALANCE 平衡 BALANCE/STROBE 平衡/選通 V+ 電源正 V 電源負(fù)NC 空腳LM311引腳圖由于LM311過(guò)于復(fù)雜且此次設(shè)計(jì)要求精度不高，整形電路可以改為如下電路：輸 出待測(cè)信號(hào)，對(duì)芯片起到保護(hù)作用。3設(shè)計(jì)所用核心芯片資料及其原理所用核心芯片為CPLD器件EPM570T100C5?；驹O(shè)計(jì)方法是借助集成開(kāi)發(fā)軟件平臺(tái)quartus II ，用原理圖、硬件描述語(yǔ)言（Verilog HDL）等方法，生成相應(yīng)的目標(biāo)文件，通過(guò)下載電纜（“在系統(tǒng)”編程）將代碼傳送到目標(biāo)芯片中，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)的數(shù)字系統(tǒng)。EPM570引腳圖：
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