【正文】 ...........5 頻率計的設(shè)計內(nèi)容和意義 .......................................62 設(shè)計理論基礎(chǔ) ..................................................8 CPLD/FPGA 設(shè)計意義 ...........................................8 EDA...............................................................................................................8 CPLD(復(fù)雜可編程邏輯器件) ......................................................................8 FPGA（現(xiàn)場可編程門陣列） .........................................................................9 FPGA 和 CPLD 的選擇 ................................................................................9 頻率測量原理 .................................................9 頻率測量 .....................................................................................................10 周期測量 .....................................................................................................10 等精度測頻法 .............................................................................................11 方案設(shè)計 ....................................................13 基于單片機的方案 .....................................................................................13 基于 CPLD/FPGA 和單片機相結(jié)合的方案 .............................................14 方案論證與選擇 .........................................................................................153 單元模塊設(shè)計 .................................................16 系統(tǒng)組成 ....................................................16 鍵控制模塊 ..................................................17 串行輸出移位寄存器（74LS165） ..............................................................17 鍵盤電路 .....................................................................................................18 顯示模塊 ....................................................19 顯示電路設(shè)計 .............................................................................................19 74LS164(串入并出移位寄存器) ................................................................21 電源模塊 ....................................................21 輸入信號整形模塊 ............................................22 信號整形電路 .............................................................................................22 施密特觸發(fā)器 .............................................................................................23 單片機主控模塊 ..............................................24 AT89C51 單片機性能 ................................................................................24 單片機控制電路 .........................................................................................31 測頻模塊的工作原理及設(shè)計 ....................................32 CPLD 的結(jié)構(gòu)與功能介 紹 ..........................................................................32 CPLD 引腳分布 ..........................................................................................33 CPLD 模塊邏輯設(shè)計 ..................................................................................3438 其它電路 ....................................................354 軟件設(shè)計 .....................................................36 MAS+PLUSⅡ概述 ...............................................36 MAX+PLUSⅡ使用 VHDL 實現(xiàn)系統(tǒng)功能的全過程 ......................36 電子系統(tǒng)的設(shè)計方法 .................................................................................36 “自頂 向下” 與“自底向上”的設(shè)計方法 ......................................................37 VHDL 語言簡介 .........................................................................................39 頻率計的 VHDL 設(shè)計 ................................................................................39 CPLD 模塊仿真 ...............................................41 下載驗證 ....................................................41 單片機的匯編語言編程 ........................................42 單片機主程序 .............................................................................................42 測頻子程序 .................................................................................................43 顯示子程序 .................................................................................................44 鍵盤掃描子程序 .........................................................................................45 時間值輸入子程序 .....................................................................................46 延時子程序 .................................................................................................465 誤差分析 .....................................................476 社會效益及經(jīng)濟效益分析 .......................................49結(jié)論 ............................................................50參考文獻 ........................................................51附錄 ............................................................52附錄Ⅰ 單片機控制程序清單 .......................................52附錄Ⅱ 元器件清單 ...............................................63附錄Ⅲ 電路原理圖 ...............................................64附錄Ⅳ 程序流程圖 ...............................................65 基于 CPLD 和單片機的頻率測量計的設(shè)計01 緒論 頻率計基礎(chǔ)知識電子計數(shù)器是一種基礎(chǔ)測量儀器，到目前為止已有30多年的發(fā)展史。早期，設(shè)計師們追求的目標主要是擴展測量范圍，再加上提高測量精度、穩(wěn)定度等，這些也是人們衡量電子計算器的技術(shù)水平，決定電子計數(shù)器價格高低的主要依據(jù)。應(yīng)用現(xiàn)代技術(shù)可以輕松地將電子計數(shù)器的測頻上限擴展到微波頻段。對于低檔產(chǎn)品要求使用操作方便，量程（足夠）寬，可靠性高，價格低。這些要求有的已經(jīng)實現(xiàn)或者部分實現(xiàn)，但要真正完美的實現(xiàn)這些目標，對于生產(chǎn)廠家來說，還有許多工作要做，而不是表面看來似乎發(fā)展到頭了。為了能正確地測量不同類型的信號，必須了解待測信號特性和各種頻率測量儀器的性能。雖然所有的微波計數(shù)器都是用來完成計數(shù)任務(wù)的，但制造廠家都有各自的一套復(fù)雜的計數(shù)器的設(shè)計、使得不同型號的 計數(shù)器性能和價格會有所差別，因此需要根據(jù)其附加特性或價格來慎重選擇。例如，微波計數(shù)器說明書給出在20gHZ時靈敏度為25dbm，那么完全可以成功地用來測量該頻率點上30dbm的信號。因此，如果要做精確的測量，一定要保證被測信號的頻率和幅度在測量儀器的指標范圍之內(nèi)。準確度指標表明儀器的讀數(shù)接近實際信號頻率的程度；而分辨率指標表明多么小的頻率變化可能在儀器上顯示出來。高分辨畢業(yè)設(shè)計（論文）1率可以快速測出更小的漂移值和不穩(wěn)定值，但這時的讀數(shù)不能完全代表儀器的準確度。大多數(shù)儀器使用的10mHZ參考振蕩器具有107或 108的頻率準確度和穩(wěn)定度。為了提高儀器的測量準確度和穩(wěn)定度，可以購買一個具有小型恒溫槽的參考振蕩器作為時間基準。當(dāng)然，儀器的固有準確度取決于制造的精度以及校準實驗室對時基振蕩器的校正；準確度主要取決于晶振的熱穩(wěn)定性，而與老化關(guān)系不大?？赡苡绊懹嫈?shù)器選擇和應(yīng)用的還有另外幾個值得考慮的特性，如：采樣時間、測量速度和跟蹤速度，這些特性可能影響測量結(jié)果的準確及對結(jié)果的及時處理。在選擇測量儀器之前必須了解待測信號的所有特性， 附非肯定待測信號是純凈（無噪聲干擾）、平穩(wěn)、單一頻率成分，否則應(yīng)該在制訂測試方案前用頻譜分析儀先觀測待測信號中的干擾信號及噪聲電平，然后看計數(shù)器的性能是否能允許這些干擾并仍能成功地完成頻率的測量。一般來說，對干擾信號和噪聲可以使用計數(shù)器的附件來抑制。如果需要測量的幾個信號的頻率值相差很大，可以使用可