【正文】 作者簽名： 日期： 年 月 日 導(dǎo)師簽名： 日期： 年 月 日 34 注 意 事 項 （論文）的內(nèi)容包括： 1）封面（按教務(wù)處制定的標準封面格式制作） 2）原創(chuàng)性聲明 3）中文摘要（ 300 字左右）、關(guān)鍵詞 4）外文摘要、關(guān)鍵詞 5）目次頁（附件不統(tǒng)一編入） 6）論文主體部分：引言（或緒論 ）、正文、結(jié)論 7）參考文獻 8）致謝 9）附錄（對論文支持必要時） ：理工類設(shè)計（論文）正文字數(shù)不少于 1萬字（不包括圖紙、程序清單等），文科類論文正文字數(shù)不少于 萬字。 作 者 簽 名： 日 期： 指導(dǎo)教師簽名： 日 期： 使用授權(quán)說明 本人完全了解 大學(xué)關(guān)于收集、保存、使用畢業(yè)設(shè)計（論文）的規(guī)定，即：按照學(xué)校要求提交畢業(yè)設(shè)計（論文）的印刷本和電子版本；學(xué)校有權(quán)保存畢業(yè)設(shè)計（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務(wù)；學(xué)?？梢圆捎糜坝　⒖s印、數(shù)字化或其它復(fù)制手段保存論文； 32 在不以贏利為目的前提下，學(xué)校可以公布論文的部分或全部內(nèi)容。在此向幫助和指導(dǎo)過我的各位老師表示最中心的感謝！ 其次，電子信息工程系的各位同學(xué)在學(xué)習(xí)上都給了我莫大的幫助， 在我寫論文的過程中給予我很多 所需 素材，在論文的 排版 過程中提供 莫大 的幫助。 4．在使用工具方面，我在設(shè)計過程中，綜合運用了一些當(dāng)前比較主流的設(shè)計軟件和器件。 調(diào)測周期子程序 CLR LCALL KKEYI JB , KK0 SJMP KKKK1 KK2: CJNE A, 02H, KK3 KKKK2: SETB LCALL TESPW 。具體的硬件連接如圖 所示。 XTAL2：來自反向振蕩器的輸出。在平時， ALE 端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號，此頻率為振蕩器頻率的 1/6。 P1 口：標準輸入輸出 I/O， P1口管腳寫入 1后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入。占空比的測量方法是通過測量脈沖寬度記錄 CNT2 的計數(shù)值 N1，然后將輸入信號反相，再測量脈沖寬度，測得 CNT2 計數(shù)值 N2 則可以計算出： 單片機主控模塊 硬件電路 設(shè)計 AT89C51 單片機 AT89C51 單片機是一種帶 4K字節(jié) FLASH 存儲器（ FPEROM— Flash Programmable and Erasable Read Only Memory）的低電壓、高性能 CMOS 8 位微處理器。 脈沖寬度測量和占空比測量模塊設(shè)計 根據(jù)上述脈寬測量原理，設(shè)計如圖 (CONTRL2)所示的電路原理示意圖。 (6) EEND()：等精度測頻計數(shù)結(jié)束狀態(tài)信號， EEND=0 時計數(shù)結(jié)束。其基本設(shè)計方法是借助集成開發(fā)軟件平臺，用原理圖、硬件描述語言等方法，生成相應(yīng)的目標文件，通過下載電纜將代碼傳送到目標芯片中，實現(xiàn)設(shè)計的數(shù)字系統(tǒng)。 C P L DA T 8 9 C 5 1單 片 機六 個 L E D 數(shù) 碼 管顯 示 驅(qū) 動信 號 放 大 與 整 形 電 路晶 振頻 率復(fù) 位占 空 比 脈 寬 周 期P 0P 3 . 0 ~ P 3 . 3R E TP 1P 2 . 0 ~ P 2 . 7T C L IB C L I 圖 系統(tǒng)的組成框圖 9 系統(tǒng)的基本工作方式 (1) P0 口是單片機與 FPGA 的數(shù)據(jù)傳送通信口， P3 口用于鍵盤掃描，實現(xiàn)各測試功能的轉(zhuǎn)換； P1 口為雙向控制口。使用局限很大，然而等精度頻率計測量精度很高，并且測試頻段一直保持完全準確，被測精度不會隨被測信號頻率變化而發(fā)生變化。這種方法誤差比較大 ,而最大誤差也是 δ =1/(N 1)*100% 。但若被測信號頻率過低則存在測量精度與實時性之間的矛盾。頻率測量儀器的性能也是不一樣的。 在設(shè)備選擇上，使用 Atmel 公司生產(chǎn)的 AT89C51 單片機和 EPM7128SLC8415。而以中界頻率為界限，對于低頻的信號使用測周期法，對于高 頻的信號使用測頻法，這樣可以確保測試的準確性。 5 LED dynamic display, display circuit used by 1, 74 hc138 decoder and 74 hc573 latch drive five digital tube. Key Words: frequency meter, EDA technologythe, CPLD and single chip microputer, such as precision measurement III目錄 摘要 ................................................................. I Abstract ............................................................ II 第一章 概述 .......................................... 錯誤 !未定義書簽。 在本次設(shè)計中 選擇 AT89C51 單片機和 CPLD 的結(jié)合來實現(xiàn)。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 。 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。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。AT89C51 是一種帶 4K 字節(jié) FLASH 的低電壓、高性能 8位 CMOS 單片機。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。 例如，被測信號為 10HZ, ％的精度。如果完成測量精度在 ％以下，則由 δ =1/(Ns1)*100%%，得 Ns10000。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。 P2口為 LED 的并行 顯示控制口。 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