【正文】 工程、輔助分析和輔助設(shè)計在電子技術(shù)領(lǐng)域獲得更加廣泛的應(yīng)用，與此同時電子技術(shù)在通信、計算機及家電產(chǎn)品生產(chǎn)中的市場需求和技術(shù)需求，極大 地推動了全新的電子設(shè)計自動化技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展。復(fù)雜可編程邏輯器件己進入商業(yè)應(yīng)用，相應(yīng)的輔助設(shè)計軟件也已投入使用。這 — 階段人們開始利用計算機取代手工勞動，輔助進行集成電路版圖編輯、 PCB 布局布線等工作。可編程邏輯技術(shù)及其器件已經(jīng)問世，計算機作為一種運算工具已在科研領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。就過去近 30 年的電子技術(shù)的發(fā)展歷 程，可大致將 EDA 技術(shù)的發(fā)展分為三個階段。 EDA 。 VHDL Digital Cymometer Design Based on FPGA Abstract: This paper discusses the digital cymometer design principles by using EDA technology. It is used in the paper that a kind of popular EDA software Max+PlusⅡ programmable logic device development system developed by American Alter writer has adopted the design idea of top graphic to design the core chip , a decimal counter and a frequency controlling signal generator .Particularly, the circuit of the digital cymometer is designed on a grand scale programm able logic device FPGA .This software procedure is different from the traditional digital circuit design posed of many sm all scale devices. Furthermore the circuit design cycle is short and parts of the circuit are transp lantable Comparing with other cymometer,it is smaller involum e and more reliable in functions. Key words ： digital cymometer 。 FPGA 。與用其他方法做成的頻率計相比 ,其體積更小、性能更可靠。本文 采用自頂向下的設(shè)計方法 , 對數(shù)字頻率計的核心 —— 十進制計數(shù)器和測頻控制信號發(fā)生器進行設(shè)計 ,其特點是將數(shù)字頻率計的電路集成在一塊大規(guī)?？删幊踢壿嬈骷?(FPGA )芯片上。 基于 FPGA的 高精度數(shù)字頻率計測頻系統(tǒng)的設(shè)計 The design of frequency of highprecision digital measuring frequency system 姓 名： 學(xué) 院： 信息技術(shù)學(xué)院 專 業(yè)：電子信息科學(xué)與技術(shù) 指導(dǎo)教師： 1 摘 要 : 介紹了一種利用 EDA 技術(shù)設(shè)計的數(shù)字頻率計。目前流行的 EDA 軟件平臺是美國 A ltera 公司的 M ax+PlusⅡ可編程邏輯器件開發(fā)系統(tǒng)。該方法改變了以往數(shù)字電路小規(guī)模多器件組合的設(shè)計 ,而且設(shè)計周期短 ,內(nèi)部電路模塊具有可移植等特點。 關(guān)鍵詞 : 數(shù)字頻率計 。 EDA 。 FPGA 。 VHDL 2 目 錄 前言 .................................................................................................................................................. 3 1 EDA 概述 ................................................................................................................................... 4 EDA 技術(shù)的特點與應(yīng)用 .................................................................................................... 4 FPGA 技術(shù)與 VHDL 語言概述 ........................................................................................ 5 EDA 與傳統(tǒng)電子設(shè)計方法的比較 .................................................................................... 6 EDA 技術(shù)的未來發(fā)展前景 ................................................................................................ 6 2 總體方案的確定 ........................................................................................................................ 8 設(shè)計分析 ............................................................................................................................ 8 設(shè)計方案挑選 .................................................................................................................... 8 實現(xiàn)方案的確定 .............................................................................................................. 14 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖 .................................................................................................................. 15 3 FPGA 芯片的選擇及 MAX+PLUSⅡ 開發(fā)工具簡介 .......................................................... 16 MAX+PLUSⅡ 開發(fā)工具簡介 ......................................................................................... 16 Max+plusⅡ 設(shè)計過程 ....................................................................................................... 16 設(shè)計流程 ................................................................................................................. 16 設(shè)計步驟 ................................................................................................................. 17 FPGA 芯片的選擇及確定 ................................................................................................ 17 4 數(shù)字頻率計的硬件設(shè)計 .......................................................................................................... 19 系統(tǒng)的開發(fā)環(huán)境與設(shè)計步驟 ........................................................................................... 19 數(shù)字頻率計的硬件設(shè)計 ................................................................................................... 19 小結(jié) ................................................................................................................................... 22 5 VHDL 程序設(shè)計及仿真結(jié)果 .................................................................................................. 24 參考文獻 :....................................................................................................................................... 32 致謝 ................................................................................................................................................ 33 附錄 1 ............................................................................................................................................. 34 附錄 2 ............................................................................................................................................. 40 3 前言 EDA 技術(shù)豐富的內(nèi)容以及與電子技術(shù)各學(xué)科領(lǐng)域的相關(guān)性，其發(fā)展的歷程同大規(guī)模集成電路設(shè)計技術(shù)、計算機輔助工程、可編程邏輯器件，以及電子設(shè)計技術(shù)和工藝的發(fā)展是同步的。 20 世紀 70 年代，集成電路制作方面， MOS 工藝得到廣泛的應(yīng)用。而在后期， CAD的概念己見雛形。 20 世紀 80 年代，集成電路設(shè)計進入了 CMOS(互補場效應(yīng)管 )時代。而在 80 年代末，出現(xiàn)了 FPGA(Field Programmable Gate Array)， CAE 和 CAD 技術(shù)的應(yīng)用更為廣泛，它們在 PCB 設(shè)計方面的原理圖輸入、自動布局布線及 PCB 分析，以及邏輯設(shè)計、邏輯仿真、布爾方程綜合和化簡等方面擔(dān)任了重要的角色，特別是各種硬件描述語言的出現(xiàn)、應(yīng)用和標(biāo)準(zhǔn)化方面的重大進步，為電子設(shè)計自動化必須解決的電路建模、標(biāo)準(zhǔn)文檔及仿真測試奠定了基礎(chǔ)。特別是集成電路設(shè)計工藝步入了超深亞微米階段，百萬門以上的大規(guī)?？删幊踢壿嬈骷年懤m(xù)面世，以及基于計算機技術(shù)的面向用戶的低成本大規(guī)模 ASIC 設(shè)計技術(shù)的應(yīng)用，促進了 EDA 技術(shù)的形成。 4 1 EDA 概述 EDA 技術(shù)的特點與應(yīng)用 EDA(Electronic Design Autom ation)技術(shù) 就是以計算計為工具，在 MAX+PLUSⅡ軟件平臺上，對以硬件描述語言 VHDL 為系統(tǒng)邏輯描述手段完成的設(shè)計文件，自動完成邏輯編輯，用 EDA 技術(shù)作為開發(fā)手段。系統(tǒng)采用了頂層圖形設(shè)計思想，基于硬件描述語言 VHDL，以可編程器件為核心，具有體積小、可靠性高、靈