【正文】 ，選擇 Text Editor file 選項，單擊 OK 按鈕，進入文本編輯介面。保存并編譯：選取窗口菜單 File→Project→Save﹠ Compile，即可進行編譯，產(chǎn)生 燒寫文進行軟件仿真，觀察仿真波形是否符合邏輯設(shè)計要求。設(shè)定各輸入信號初始值并保存。而本設(shè)計的十進制計數(shù)器就是來進行頻率測量的。 鎖存器模塊數(shù)字系統(tǒng)中，經(jīng)常要用到可以存放二進制數(shù)據(jù)的部件，這種部件成為數(shù)據(jù)鎖存器。軟件仿真：步驟同上。軟件仿真：步驟同上。（2）各元器件電源檢查斷開電源按正確的元器件方向插上元器件。長春理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計27 軟件調(diào)試頻率計頂層文件元件連接圖（見附錄B）所示。在整個畢業(yè)設(shè)計過程中，王彩霞老師給我提供了很多寶貴的、建設(shè)性的方案意見，在此表示真誠地感謝和深深的謝意。 使能信號、清零信號、鎖存信號輸出END kongzhi。PROCESS(CLK1,DIV2CLK)BEGINIF CLK1=39。 END IF。ENTITY CNT10 IS PORT( CLK,RST,ENA:IN STD_LOGIC。 THEN OUTY=0。USE 。ELSE clr=39。END IF。ENTITY kongzhi ISPORT(CLK1:IN STD_LOGIC。在我對課題的研究過程和論文撰寫的過程中，王彩霞老師都傾注了大量的心血和汗水。用戶樣機中的硬件故障（如各個部件內(nèi)部存在的故障和部件之間連接的邏輯錯誤）主要是靠連機在線仿真來排除的。常用是220V的交流電源，用萬用表電壓檔測試各元器件插座上相應(yīng)電源引腳電壓數(shù)值是否正確，極性是否符合。但鍵入文件名是 LED7。但鍵入文件名是REG4B。軟件仿真：步驟同上。計數(shù)器是數(shù)字系統(tǒng)的一種基本部件，是典型的時序電路。引入輸入和輸出腳：選取窗口菜單 Node→Enter Nodes from SNF，出現(xiàn)對話框，打擊 list 按鈕，選擇 Available Nodes 中的輸入與輸出，按 “=”鍵將CLKEN 、 CLR、LOAD 移至右邊，單擊 OK 按鈕并進行波形編輯。保存并查錯：選取窗口菜單 File→Project→Save﹠ Check，即可對電路文件保存并進行檢查。EN信號控制著清零信號、計數(shù)使能信號以及鎖存信號。為產(chǎn)生四種不同的閘門信號 T，可有一組 3 級模 10 計數(shù)器對 1000Hz 信號進行分頻，為控制信號發(fā)生器提供四種不同的頻率信號，通過數(shù)據(jù)選擇器 41MUX利用量程選擇開關(guān)控制閘門信號 T 的基準(zhǔn)時鐘。EN：輸入使能信號； CLK：輸入時鐘信號；Q：輸出信號； 利用 1 個 74161 器件、2 個輸入器件、1 個輸出器件和 1 個 count1000 器件即可連線連接成一個 fpq4000 器件。其設(shè)計時分為兩部分：（1）count1000 的設(shè)計。，其中sw1為復(fù)位鍵，sw2~sw5這四個鍵位命令鍵。前一個移位寄存器的輸出端也與下一個移位寄存器的輸入端A、B 相連，這樣首尾相連，直到傳送 4位顯示數(shù)為止。因測頻范圍在0至，所以不需要較大改動即可滿足要求。顯示模塊：控制共陰極數(shù)碼管顯示、輸出。具體的各模塊的作用是：校正模塊：當(dāng)輸入被測信號為標(biāo)準(zhǔn)信號時，標(biāo)準(zhǔn)信號的頻率就會在數(shù)碼管上顯示出來，可以更加有效的驗證頻率計設(shè)計的可靠性。顯示模塊：控制共陰極數(shù)碼管顯示、輸出。鎖存器的設(shè)計要求為若已有 4 位 B C D 碼存于此模塊的輸入口，在鎖存信號的上跳沿后即被鎖存到寄存器內(nèi)部，并由寄存器的輸出端輸出，然后有實驗箱上7 段譯碼器譯成能在數(shù)碼管上顯示輸出的相應(yīng)數(shù)值。在停止計數(shù)期間，首先需要一個鎖存信號的上跳沿將計數(shù)器在前 1 s 的計數(shù)值鎖存進數(shù)據(jù)鎖存器中，并由外部的 7 段譯碼器譯出，并穩(wěn)定顯示。并且具有超量程報警功能。直接測頻法控制波形圖如下：TN閘門信號標(biāo)準(zhǔn)信號被測信號圖 32 直接測頻法時序控制波形圖直接測頻法的一般思路是：在精確規(guī)定計數(shù)允許周期 T 內(nèi)，計數(shù)器對被測信號的周期（脈沖）數(shù)進行計數(shù)，計數(shù)允許周期 T 的長度決定了被測信號頻率的范圍。所謂自頂向下的設(shè)計，就是設(shè)計者首先從整體上規(guī)劃整個系統(tǒng)的功能和性能，然后對系統(tǒng)進行劃分，分解為規(guī)模較小、功能較為簡單的局部模塊，并確立它們之間的相互關(guān)系，這種劃分過程可以不斷地進行下去，直到劃分得到的單元可以映射到物理實現(xiàn)。編程校驗：用驗證仿真確認(rèn)的配置文件經(jīng) EPROM 或編程電纜配置可編程器件，加入實際激勵，進行測試，以檢查是否完成預(yù)定功能。Max+plusII 支持的設(shè)計輸入方式主要有 4 種：圖形輸入（gdf 文件）、AHDL 語言（ Altera 公司自定義的 HDL）、VerilogHDL 以及 VHDL。Max+Plus Ⅱ界面友好、使用便捷，被譽為業(yè)界最易用易學(xué)的 EDA 軟件。適配所選定的目標(biāo)器件（FPGA/CPLD芯片）必須屬于原綜合器指定的目標(biāo)器件系列。波形設(shè)計輸入適合用于時序邏輯和有重復(fù)性的邏輯函數(shù)，系統(tǒng)軟件可以根據(jù)用戶定義的輸入/輸出波形自動生成邏輯關(guān)系。CPLD 也是一種用戶根據(jù)各自需要而自行構(gòu)造邏輯功能的數(shù)字集成電路。一個VHDL設(shè)計由若干個VHDL文件構(gòu)成，每個文件主要包含如下三個部分中的一個或全部：程序包（Package ）；長春理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計4實體（Entity）；結(jié)構(gòu)體（Architecture）。EDA 技術(shù)使得電子領(lǐng)域各學(xué)科的界限更加模糊，更加互為包容：模擬與數(shù)字、軟件與硬件、系統(tǒng)與器件、ASIC與GPGA、行為與結(jié)構(gòu)等。在 CPLD 基礎(chǔ)上分別采用直接測頻法、等精度測頻法來實現(xiàn)對頻率的測量。大大的簡化了電路結(jié)構(gòu)，提高了電路穩(wěn)定性。但這種方法硬件連線復(fù)雜、可靠性差，且在實際應(yīng)用中往往需要外加擴展芯片，這無疑會增大控制系統(tǒng)的體積，還會增加引入干擾的可能性。 頻率計設(shè)計的目的和意義毫無疑問，無論是在科技研究還是在實際應(yīng)用中，頻率測量都是最基本的測量且其作用都顯得尤為重要。 CPLD長春理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計I目 錄摘 要 ...............................................................IABSTRACT...........................................................II第 1 章 緒論 .........................................................1 背景 ..........................................................1 頻率計設(shè)計的目的和意義 ........................................1 論文所做的工作及研究內(nèi)容 ......................................2第 2 章 設(shè)計環(huán)境介紹 .................................................3 EDA 技術(shù)的發(fā)展及 VHDL 簡介 ......................................3 EDA 技術(shù)的發(fā)展 .............................................3 VHDL 簡介 ..................................................3 CPLD 器件及其特點 ..........................................4 基于 EDA 的 CPLD/FPGA 設(shè)計流程 ..................................4 設(shè)計輸入 ..................................................4 綜合 ......................................................5 適配 ......................................................5 時序仿真與功能仿真 ........................................5 編程下載 ..................................................5 硬件測試 ..................................................5 MAX+PLUSⅡ開發(fā)工具 .............................................6 Max+PlusⅡ開發(fā)系統(tǒng)的特點 ..................................6 Max+PlusⅡ的功能 ..........................................6 Max+PlusⅡ的設(shè)計過程 ......................................6第 3 章 頻率計的設(shè)計原理及方案 .......................................8 頻率計的設(shè)計原理 ..............................................8 直接測頻法原理 ............................................9 等精度測頻法原理 ..........................................9 頻率計的設(shè)計方案 .............................................10 基于直接測頻法的設(shè)計方案 .................................10 基于等精度測頻法的設(shè)計方案 ...............................11第 4 章 頻率計硬件與軟件 ............................................14 頻率計硬件 ...................................................14 電源部分 .................................................14 整形部分 .................................................15長春理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計II CPLD 芯片 .................................................15 顯示部分 .................................................16 鍵盤部分 .................................................17 頻率計軟件 ...................................................18 分頻器模塊 ...............................................18 閘門定時模塊 .............................................19 測頻控制信號發(fā)生器模塊 ...................................20 計數(shù)器模塊 ...............................................22 鎖存器模塊 ...............................................23 顯示模塊 .................................................24第 5 章 調(diào)試 .......................................................25 硬件調(diào)試 .....................................................25 靜態(tài)調(diào)試 .................................................25 連機仿真、在線動態(tài)調(diào)試 ...................................25 軟件調(diào)試 .....................................................26參考文獻 ...........................................................28致 謝 ............................................................29附錄 1 設(shè)計源程序 ..................................................30直接測頻法 .......................................................30等精度測頻法 .....................................................33附錄 2 電路圖