【正文】 38P 0 .2 /A D 237P 0 .3 /A D 336P 0 .4 /A D 435P 0 .5 /A D 534P 0 .6 /A D 633P 0 .7 /A D 732P 1 .01P 1 .12P 1 .23P 1 .34P 1 .45P 1 .56P 1 .67P 1 .78P 3 .0 /R X D10P 3 .1 /T X D11P 3 .2 /I NT 012P 3 .3 /I NT 113P 3 .4 /T 014P 3 .7 /R D17P 3 .6 /W R16P 3 .5 /T 115P 2 .7 /A 1 528P 2 .0 /A 821P 2 .1 /A 922P 2 .2 /A 1 023P 2 .3 /A 1 124P 2 .4 /A 1 225P 2 .5 /A 1 326P 2 .6 /A 1 427U1A T 8 9 C5 15vX1CR Y S T A LR11k R21 0 kC13 3 p fC23 3 p fC31 0 u f 圖 AT89C51 單片機 最小系統(tǒng)及 管腳圖 VCC/GND：供電電源。單片機 14 的可擦除只讀存儲器可以反復(fù)擦除 1000 次。 (5) 由單片機讀出計數(shù)器 CNT2 的結(jié)果，并通過上述測量原理公式計算出脈沖寬度。 圖 脈沖寬度測量原理圖 13 測量脈沖寬度的工作步驟如下： (1) 向 CONTRL2 的 CLR 端送一個脈沖以便進行電路的工作狀態(tài)初始化。 (4) 計數(shù)結(jié)束后， CONTRL 的 EEND 端將輸出低電平來指示測量計數(shù)結(jié)束，單片機得到此信號后，即可利用 ADRC()、 ADRB()、 ADRA()分別讀回 CNT1和 CNT2 的計數(shù)值，并根據(jù)等精度測量公式進行運算，計算出被測信號的頻率或周期值。 (7) SEL[2..0](， ， )：計數(shù)值讀出選通控制。 (4) CHOICE()：自校 /測頻選擇， CHOICE=1 測頻； CHOICE=0 自校。 相對于 PAL 和 GAL 器件來說，它具 有編程靈活、集成度高、設(shè)計開發(fā)周期短、適用范圍寬、開發(fā)工具先進、設(shè)計制造成本低、對設(shè)計者的硬件經(jīng)驗要求低、標準產(chǎn)品無需測試、保密性強、價格大眾化等特點，可實現(xiàn)較大規(guī)模的電路設(shè)計，因此被廣泛應(yīng)用于產(chǎn)品的原型設(shè)計和產(chǎn)品生產(chǎn) (一般在 10,000 件以下 )之中。 (4) 待測信號經(jīng)放大整形后輸入 CPLD 的 TCLK。 P2口為 LED 的并行 顯示控制口。因此，我們選擇單片機和 CPLD/FPGA 的結(jié)合來實現(xiàn)。本系統(tǒng)設(shè)計的基本指標如下： 頻率測量范圍： 頻率測量誤差： 1HZ 輸入靈敏度 :30mV 輸入波形 :正弦波、方波、三角波 最高輸入電壓 :30V 顯示方式 :6 位 LED 數(shù)碼管顯示。倍頻法較難實現(xiàn)。如果完成測量精度在 ％以下，則由 δ =1/(Ns1)*100%%，得 Ns10000。因此，這種方法不適用于低頻信號的頻率測量。 例如，被測信號為 10HZ, ％的精度。根據(jù)頻率（每單位時間周期信號發(fā)生的次數(shù)）的基本定義，由圖中知道測量的時間基準，分頻過后可以讓時間閘門開啟或關(guān)閉。使用等精度測量原理，單片機的良好控制功能和 CPLD 的高速可靠性相結(jié)合，使頻率測 量儀電路簡潔，速度更快，功能全面，精度提高，有效防止干擾。它可以迅速重新編寫和確保可編程擦除 100次。AT89C51 是一種帶 4K 字節(jié) FLASH 的低電壓、高性能 8位 CMOS 單片機。單片機的開發(fā)和應(yīng)用改變了測量所帶來的限制，可是單片機本身也受到一些因素影響 ，因此在電子領(lǐng)域單片機不能得到突飛猛進的發(fā)展。間接測量頻率的方法大多是使用等精度測量，此方法是在直接頻率測量法下發(fā)展的，測量精度非常高。 測量頻率的方法大約可分直接頻率測量法與間接頻率測量法。 第二章 系統(tǒng)設(shè)計方案與論證 ........................................... 3 測量原理 ...................................................... 3 直接測頻法 .............................................. 3 測周期法 ................................................ 4 倍頻法 .................................................. 4 等精度測頻法 ............................................ 4 系統(tǒng)設(shè)計指標 .................................................. 6 系統(tǒng)總體設(shè)計框圖 .............................................. 6 第三章 硬件電路設(shè)計 .................................................. 8 系統(tǒng)的組成 .................................................... 8 系統(tǒng)的基本工作方式 ............................................ 9 CPLD 測頻專用模塊 ............................................. 9 CPLD 的結(jié)構(gòu)與功能介紹 .................................... 9 CPLD 測頻專用模塊邏輯設(shè)計 ............................... 10 測頻 /測周期的實現(xiàn) ................................. 11 控制部件設(shè)計 ...................................... 11 計數(shù)部件設(shè)計 ...................................... 12 脈沖寬度測量和占空比測量模塊設(shè)計 .................. 12 單片機主控模塊硬件電路設(shè)計 ................................... 13 AT89C51 單片機 .......................................... 13 七段 LED 數(shù)碼管 .......................................... 18 74HC573 鎖存器 .......................................... 19 單片機與 LED顯示模塊的設(shè)計 ............................. 19 第四章 單片機控制與運算程序的設(shè)計 ................................... 22 程序流程圖及相關(guān)程序 ......................................... 22 結(jié) 論 ............................................................... 28 參考文獻 ............................................................ 29 致 謝 ............................................................... 30 1 第一章 概述 測頻一直以來都是電子和通訊系統(tǒng)工作的重要手段也是重要內(nèi)容。 關(guān)鍵詞 : 頻率計， EDA 技術(shù)， CPLD，單片機，等精度測量 II Abstract Frequency detection is the most basic in the electronics field measurement, which is the most important measurement. Due to frequency signal transmission, strong antijamming capability, easy can get relatively high measurement precision, so frequency measurement methods of research have also been more and more attention. Based on the traditional principle of frequency meter frequency measurement accuracy will be along with the decline of the measured signal frequency is reduced, the design of the munist party of China puts forward four kinds of design scheme, through the argument finally decided to use equal precision measurement method to plete the design of frequency meter. In this design choose the bination of the AT89C51 singlechip microputer and CPLD to implement. The singlechip microputer control, the entire measurement circuit test data processing and display output。其中單片機完成整個測量電路的測試控制、數(shù)據(jù)處 理和顯示輸出 。 I 畢業(yè)設(shè)計（論文） 題 目： 基于 CPLD 的頻率計設(shè)計 I 摘要 頻率檢測是電子領(lǐng)域里最基本的測量，也是最重要的測量。 在本次設(shè)計中 選擇 AT89C51 單片機和 CPLD 的結(jié)合來實現(xiàn)。顯示器電路采用 5段 LED 動態(tài)顯示，由 1個 74HC138譯碼器和 7