【正文】 WHEN0001= WHEM0010=dx=Q3。 END ARCHITECTURE behav。 WHEN 0011=DOUT=1001111。 END IF。 Q3 := Q3 + 1 。END PROCESS。END IF。USE IEEE. 。 PROCESS(CLKK,DIV2CLK) BEGIN IF CLKK=39。 在論文的撰寫和設計模塊的仿真過程中，我也得到了很多同學和朋友的幫助與支持，在這里一并表示感謝。通過FPGA運用VHDL編程，利用FPGA(現場可編程門陣列)芯片設計了一個4位數字式等精度頻率計，該頻率計的測量范圍為010kHZ,利用QUARTUS Ⅱ集成開發(fā)環(huán)境進行編輯、綜合、波形仿真，并下載到CPLD器件中，經實際電路測試，仿真和實驗結果表明，該頻率計有較高的實用性和可靠性，達到預期的結果。設置鎖存器的好處是數據顯示穩(wěn)定，不會由于周期性的清零信號而不斷閃爍。 測頻控制信號仿真圖 十進制計數器的功能模塊及仿真計數是一種最簡單基本的運算，計數器就是實現這種運算的邏輯電路，計數器在數字系統(tǒng)中主要是對脈沖的個數進行計數，以實現測量、計數和控制的功能，同時兼有分頻功能，計數器是由基本的計數單元和一些控制門所組成，計數單元則由一系列具有存儲信息功能的各類觸發(fā)器構成，這些觸發(fā)器有RS觸發(fā)器、T觸發(fā)器、D觸發(fā)器及JK觸發(fā)器等。信號源模塊對系統(tǒng)輸入的時鐘進行分頻操作, 獲得1HZ的信號作為控制模塊的時鐘輸入，和其他各種不同的頻率的信號作為顯示模塊的時鐘輸入。狀態(tài)機用1KHZ（周期為1ms）的脈沖信號觸發(fā)，因為所要生產的時基中，頻率最大的就是1KHZ的脈沖，要產生高電頻為10ms和1ms的脈沖信號，可以采用100個狀態(tài)的狀態(tài)機，從狀態(tài)1，狀態(tài)2……到狀態(tài)100. （2）計數器的設計 各個檔之間的轉換應遵循設計要求，要根據在時基有效時間內的計數值進行判斷。在計數器清零信號CLR清零后，當計數選通控制信號EN有效時，開始對待測信號進行計數。這種測量方法的測量精度取決于閘門時間和被測信號頻率。主門的另外一個輸入端為時基電路產生電路產生的閘門脈沖。當系統(tǒng)正常工作時，脈沖發(fā)生器提供的1HZ 的輸入信號，經過測頻控制信號發(fā)生器進行信號的變換，產生一個2秒的計數信號和一個清零信號，被測信號被送入計數模塊，計數模塊對輸入的矩形波進行計數，然后將計數結果送入動態(tài)掃描電路進行選擇輸出，輸出結果由顯示譯碼驅動電路將二進制表示的（BCD碼）計數結果轉換成相應的十進制結果，在數碼管上可以看到計數結果。[6]所示為電子系統(tǒng)的傳統(tǒng)設計方法和基于芯片的設計方法比照。 USE定義區(qū)ENTITY定義區(qū)ARCHITETURE定義區(qū) VHDL程序基本結構 集成開發(fā)軟件QuartusIIQuartusII是Altera公司推出的新一代開發(fā)軟件，適合于大規(guī)模邏輯電路設計，其設計流概括為設計輸入、設計編譯、設計仿真和設計下載過程。VHDL程序組成部分由實體、構造體、配置、包集合、庫5個部分組成。在一般循環(huán)式除法運算中，是從低位開始進行循環(huán)相減，循環(huán)次數等于商。數字電路制造工業(yè)的進步，使得系統(tǒng)設計人員能在更小的空間內實現更多的功能，從而提高系統(tǒng)可靠性和速度。目前，廣泛使用的硬件描述語言VHDL(Very Speed Integrated Circuit Hardware Description Language)和Verilog HDL；它們先后被批準為國際標準語言。它在測試方法、原理、儀器結構和操作方法上完全與前面所講的模式式儀表不同，在質的方面也有很大的飛躍，70年代以來，把微型計算機的功能引入數字儀表，產生了新型智能化儀表，它具有程序控制、信息儲存數據處理和自動檢修功能，使數字儀表向高準確度、多功能、高可靠性和低價格方面大大邁進了一步。高速串行BCD碼除法：是建立在BCD碼減法運算基礎上的循環(huán)運算。VHDL的程序結構特點是將一項工程設計，或稱設計實體(可以是一個元件，一個電路模塊或一個系統(tǒng))分成外部(或稱可是部分，及端口)和內部(或稱不可視部分)，既涉及實體的內部功能和算法完成部分。(5) VHDL對設計的描述具有相對獨立性，設計者可以不懂硬件的結構，也不必管理最終設計實現的目標器件是什么，而進行獨立的設計。新的設計方法能夠由設計者定義器件的內部邏輯，將原來由電路板設計完成的大部分工作放在芯片的設計中進行。 數字頻率計系統(tǒng)組成系統(tǒng)主要由4 個電路模塊組成，分別是： 測頻控制信號發(fā)生器電路，計數模塊電路，動態(tài)掃描電路sm和顯示譯碼驅動電路。其最基本的工作原理可以簡述為：當被測信號在特定時間段T內的周期個數為N時，則被測信號的頻率f=N/T。 只要知道了N和T就可以求得頻率。 模塊的劃分根據系統(tǒng)設計要求，系統(tǒng)設計采用自頂向下的設計方法，系統(tǒng)的組成框圖如圖4. 1所示，包括時基產生與測頻時序控制電路模塊，以及待測信號脈沖計數電路模塊和鎖存與譯碼顯示控制電路模塊。在10KHZ擋，1MHZ擋提供的時基應該是頻率為1KHZ的脈沖。 系統(tǒng)的總體設計 綜上所述，頻率計的總體系統(tǒng)可以設計為：當系統(tǒng)正常工作時，由系統(tǒng)時鐘提供的50MHz的輸入信號，經過信號源模塊，通過分頻器產生多種頻率輸出，其中1HZ的輸出頻率被作為控制模塊的時鐘輸入，其它不同的輸出頻率被作為顯示模塊的時鐘輸入，由控制模塊產生的計數使能信號和清零信號對計數模塊進行控制，而由其產生的鎖存信號對鎖存模塊進行控制，一旦計數使能信號為高電平，并且時鐘上升沿到來，計數器便開始正常計數，清零信號到來則計數清零，而當鎖存信號為高電平時，數據便被鎖存器鎖存，然后將鎖存的數據輸出到顯示模塊顯示出來，數據鎖存保證系統(tǒng)可以穩(wěn)定顯示數據，顯示譯碼驅動電路將二進制表示的計數結果轉換成相應的能夠在數碼顯示管上可以顯示的十進制結果?？刂颇K根據外部對系統(tǒng)的復位和開始等信號,實現系統(tǒng)內部的復位、開始測頻等功能,并通過優(yōu)化模塊的標志信號實現連續(xù)無間斷的頻率測量。 四位鎖存器的仿真圖 系統(tǒng)時鐘分頻的功能模塊及仿真 ； 系統(tǒng)時鐘分頻的分頻功能模塊圖 該模塊由系統(tǒng)時鐘分頻模塊[12]為TESTCTL的計數能使信號TSTEN產生一個1S 脈寬的周期信號，并對頻率計中的 4位十進制計數器CNT10的 ENA 使能端進行同步控制。 數碼管顯示的功能模塊圖用4個LED將待測頻率顯示出來，將通過十進制計數器的時鐘信號CLK，輸出為時鐘信號計數譯碼后的顯示驅動端，在八段LED譯碼為對應的八段二進制編碼，并由數碼顯示器顯示出來。使用EDA技術開發(fā)頁面的能力也有了很大提高，也使我們把理論與實踐從真正意義上相結合了起來,考驗了我們借助互聯(lián)網絡搜集、查閱相關文獻資料、和組織材料的綜合能力。THEN DIV2CLK=NOT DIV2CLK。(2)十進制計數器CNT10源程序如下。139。END REG4B。 定義標準邏輯位矢量數據類型 VARIABLE Q3 : STD_LOGIC_VECTOR(31 DOWNTO 0) 。)。 BEGIN PROCESS(DIN) BEGIN CASE DIN IS 0000=DOUT=0111111。 WHEN OTHERS=NULL。 wx=11111110。 wx=11110111。 USE USE 。 WHEN 0110=DOUT=1111101。 Fre1KHz=F2。)。 USE 。OUTY=CQI。 COUT:OUT STD_LOGIC)。039。謝謝！參 考 文 獻1 周浩明. :水利電力出版社,1989,10～15.2 陳炳權，曾慶立. :湘潭大學出版社,2004,4～45. 3 吳建新. ,2007, (9)：25～30.4 曹昕燕， ：清華大學出版社,2006,30～45.5 徐志軍，王金明，尹廷輝，徐光輝，蘇勇. EDA ：電子工業(yè)出版社，2009,20～25.6 劉欲曉，方強，黃宛寧. ：電子工業(yè)出版社，2009，11～14.7 ：清華大學出版社,2005, 10～15.8 （EDA）：北京理工大學出版社,2005, 67～70.9 潘松，：科學出版社,2005,25～28.10 ：電子工業(yè)出版社，2007,27～32.11 ：貴州科技出版社,2004,55～58.12 ：電子工業(yè)出版社,2005,17～23.13 ：福建科學技術出版社，2003,156～178.14 ：清華大學出版社,2006,77～81.15 ：河海大學出版社,2005,89～92.16 王紫婷，吳蓉，張彩珍，：蘭州大學出版社，2003年 17 譚會生,：西安電子科技大學出版社，2004年4月18 林敏,:電子工業(yè)出版社，2002年19 李國洪,:機械工業(yè)出版社，2004年7月20 :電子科技大學出版社,2000年2月21 ,1995年6月22 潘松，:電子科技大學出版社，1999年12月23 胡乾斌,李光斌,李玲,：華中科技大學出版社，2006年2月24 ：電子工業(yè)出版社，2002年10月25 （美）Peter ．葛紅，黃河，吳繼明（譯）．VHDL設計指南．北京：機械工業(yè)出版社，2005年6月 26 By Bernard Grob—Electronic circuits and applications