【正文】 XX 學(xué)院學(xué)生畢業(yè)設(shè)計（論文）報告系 別 ： 電 子 與 電 氣 學(xué) 院 專 業(yè) ： 電 子 技 術(shù) 班 號 ： xx 學(xué) 生 姓 名 ： XX 學(xué) 生 學(xué) 號 ： XXXXXXX 設(shè) 計 （ 論 文 ） 題 目 ： 基 于 EDA 的 數(shù) 字 頻 率 計 的 設(shè) 計 指 導(dǎo) 教 師 ： xx 設(shè) 計 地 點(diǎn) ： XXXXXXXXXXX 起 迄 日 期 ： xxxx 電子與電氣工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計論文 1 1畢 業(yè) 設(shè) 計 （ 論 文 ） 任 務(wù) 書專業(yè) XX 班級 xx 姓名 XXX 一、課題名稱： 基 于 EDA 的 數(shù) 字 頻 率 計 的 設(shè) 計 二、主要技術(shù)指標(biāo)： 1）能夠測量正弦波、三角波、鋸齒波、矩形波等周期性信號的頻率； 2）能直接用十進(jìn)制數(shù)字顯示測得的頻率； 3）頻率測量范圍：1HZ~10KHZ 切量程能自動切換； 4）輸入信號幅度范圍為 ~5V，要求一起自動適應(yīng)； 5）測量時間：T〈=；6）用CPLD/FPGA 可編程邏輯器件實(shí)現(xiàn) 三、工作內(nèi)容和要求： 數(shù)字頻率計是數(shù)字電路中的一個典型應(yīng)用! 實(shí)際的硬件設(shè)計用到的器件較多!連線比較復(fù)雜!而且會產(chǎn)生較大的延時!（CPLD）的廣泛應(yīng)用!以EDA工具為開發(fā)平臺!利用VHDL硬件描述語言! 采用自頂向下和基于庫的設(shè)計!設(shè)計者不但可以不必了解硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計!而且將使系統(tǒng)大大簡化!提高整體的性能和可靠性 本文用VHDL 在CPLD器件上實(shí)現(xiàn)一種數(shù)字頻率計測頻系統(tǒng)! 能夠用十進(jìn)制數(shù)碼管顯示被測信號的頻率!它不僅能測量頻率!還可以測量其他多種物理量!具有體積小amp。可靠性高amp。功耗低的特點(diǎn) 四、主要參考文獻(xiàn)：［1］ 潘松VHDL 實(shí)用教程成都電子科技大學(xué)出版社，2020 ［2］ 盧毅，賴杰VHDL 與數(shù)字電路設(shè)計北京科學(xué)出版社，2020 ［3］ 徐志軍 大規(guī)?？删幊踢壿嬈骷捌鋺?yīng)用 成都電子科技大學(xué)出版社， ［4］ 趙曙光 可編程邏輯器件原理、開發(fā)與應(yīng)用 西安電子科技大學(xué)出版社， ［5］武衛(wèi)華、 陳德宏 基于 EDA 技術(shù)的數(shù)字頻率計芯片化的實(shí)現(xiàn) 電子科技大學(xué)出版社, ［6］熊秋娥、熊英華 基于 VHDL 的數(shù)字頻率計設(shè)計 南通大學(xué)現(xiàn)代教育技術(shù)中心, 學(xué) 生（簽名） 2020 年 6 月 26 日 指 導(dǎo) 教師（簽名） 2020 年 6 月 26 日 電子與電氣工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計論文 2 2 教研室主任（簽名） 2020 年 6 月 27 日 系 主 任（簽名） 2020 年 6 月 28 日畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告設(shè)計（論文）題目 基 于 EDA 的 數(shù) 字 頻 率 計 的 設(shè) 計一、選題的背景和意義：頻率計是電子技術(shù)中常用到的一種電子測量儀器，我們以往用的頻率計大都是采用單元電路或單片機(jī)技術(shù)設(shè)計的，采用傳統(tǒng)的手工設(shè)計發(fā)展而來的自底向上的設(shè)計方法。本設(shè)計采用自，結(jié)合模擬手段，可以從一’開始就掌握所實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的性能狀況，結(jié)合應(yīng)用領(lǐng)域的具體要求，在此時就調(diào)整設(shè)計方案，進(jìn)行性能優(yōu)化或折衷取舍。隨著設(shè)計層次向下進(jìn)行，系統(tǒng)性能參數(shù)將得到進(jìn)一步的細(xì)化與確認(rèn)，隨時可以根據(jù)需要加以調(diào)整，從而保證了設(shè)計結(jié)果的正確性，縮短了設(shè)計周期，設(shè)計規(guī)模越大，這種設(shè)計方法的優(yōu)勢越明采用VDHL編程設(shè)計實(shí)現(xiàn)的數(shù)字頻率計，除被測信號的整形部分、鍵輸入部分和數(shù)碼顯示部分以外，其余全部在一片F(xiàn)PGA芯片上實(shí)現(xiàn)，整個系統(tǒng)非常精簡，而且具有靈活的現(xiàn)場可更改性。在不更改硬件電路的基礎(chǔ)上，對系統(tǒng)進(jìn)行各種改進(jìn)還可以進(jìn)一步提高系統(tǒng)的性能。該數(shù)字頻率計具有高速、精確、可靠、抗干擾性強(qiáng)和現(xiàn)場可編程等優(yōu)點(diǎn)。另外，在學(xué)校學(xué)習(xí)課程中有學(xué)過通過單片機(jī)的C語言來實(shí)現(xiàn)頻率計功能，所以用另一種EDA的方法來設(shè)計很有學(xué)習(xí)拓展意義。二、課題研究的主要內(nèi)容：利用一種基于EDA的頻率計的設(shè)計方法。此方法采用現(xiàn)代自頂向下的 VHDL VHDL 語言完成計數(shù)模塊、譯碼模塊、分頻模塊、控制模塊、量程自動切換模塊的程序設(shè)計，再根據(jù)頻率計數(shù)計的功能要求，實(shí)現(xiàn)要求完成整個系統(tǒng)電路的原理圖方法實(shí)現(xiàn)用EDA技術(shù)設(shè)計頻率計大大的簡化了電路拍構(gòu)的復(fù)雜性，又能提高電路的稱定性，可通過修改程序來達(dá)到改變量程的目的。三、主要研究（設(shè)計）方法論述：EDA(Electronic Design Automation)即電子設(shè)計自動化?，F(xiàn)代EDA技術(shù)的基本特征是采用高級語言描述，具有系統(tǒng)級仿真和綜合能力。以VHDL（VeryHighSpeed Integrated Circuit Hardware Desciption Language）語言為代表的硬件描述語言具有強(qiáng)大的行為描述能力和多層次的仿真模擬，程序結(jié)構(gòu)規(guī)范，設(shè)計效率較高。VHDL字支持自頂向下(Top to Down)的設(shè)計特點(diǎn)，在頂層進(jìn)行系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計，在方框圖一級用VHDL對電路的行為進(jìn)行描述，并仿真和糾錯，然后在系統(tǒng)一級進(jìn)行驗(yàn)證，最后用邏輯綜合優(yōu)化工具生成具體的門級邏輯電路網(wǎng)表，下載到具體的CPLD器件中去。VHDL語言進(jìn)行數(shù)字邏輯電路和數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計，是電子電路設(shè)計方法上的一次革命性的變革，與傳統(tǒng)設(shè)計方法相比，VHDL具有很多有點(diǎn)：設(shè)計層次較高、用于復(fù)雜的計算時，能盡早發(fā)現(xiàn)存在的問題，縮短設(shè)計周期；獨(dú)立實(shí)現(xiàn)，修改方便，系統(tǒng)硬件描述能力強(qiáng)；可讀性好，有利于交流，適合于文檔保存；VHDL語言標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、移植性強(qiáng)；VHDL類型眾多而且支持用戶自定義類型，支持自頂而下的設(shè)計方法和多種電路的設(shè)計。四、設(shè)計（論文）進(jìn)度安排：電子與電氣工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計論文 3 3時間（迄止日期） 工 作 內(nèi) 容五、指導(dǎo)教師意見：　　　　　　　　　　　　 指導(dǎo)教師簽名： 2020 年 7 月 3 日六、系部意見：　　　　　　　　　　　 系主任簽名： 2020 年 7 月 4 日電子與電氣工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計論文 4 4目錄【摘要】【關(guān)鍵詞】引言………………………………………………………………………………………………6第一章 頻率計的設(shè)計原理 頻率計測量頻率的設(shè)計原理………………………………………………………………6 頻率計測量周期的原理……………………………………………………………………7第二章 頻率計測量頻率的層次化設(shè)計方案 4 位十進(jìn)制計數(shù)器模塊……………………………………………………………………8 控制模塊設(shè)計………………………………………………………………………………12 分頻模塊的設(shè)計……………………………………………………………………………19 譯碼模塊……………………………………………………………………………………23 量程自動切換模塊…………………………………………………………………………30第三章 頻率計測量頻率的頂層設(shè)計和仿真…………………………………………………33第四章頻率計測量周期的層次化設(shè)計方案4. 1 計數(shù)模塊…………………………………………………………………………………344. 2 譯碼模塊…………………………………………………………………………………344. 3 .分頻模塊…………………………………………………………………………………344. 4 控制模塊…………………………………………………………………………………384. 5 量程自動切換模塊………………………………………………………………………40………………………………………………42第六章 下載測試 編譯…………………………………………………………………………………………44 管腳配置……………………………………………………………………………………44 編程下載和測試……………………………………………………………………………44第七章 結(jié)束語…………………………………………………………………………………45第八章 答謝詞………