基于fpga的等精度频率计的设计

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1、摘要伴随着集成电路(1C)技术的发展，电子设计自动化(EDA)逐渐成为重耍的设计手段，己经广泛应用于模拟与数字电路系统等许多领域。电子设计自动化是一种实现电系统或电子产品自动化设计的技术，它与电子技术、微电子技术的发展密切相关，它吸收了计算机科学领域的大多数最新研宄成果，以高性能的计算机作为工作平台，促进了工程发展。数字频率计是一种基本的测量仪器。它被广泛应用与航天、电子、测控等领域。采用等精度频率测量方法具有测量精度保持恒定，不随所测信号的变化而变化的特点。本文首先综述了EDA技术的发展概况，FPGA/CPLD开发的

2、涵义、优缺点，VHDL语言的历史及其优点，概述了EDA软件平台QUARTUSIh然后介绍了频率测量的一般原理，利用等精度测量原理，通过FPGA运用VHDL编程，利用FPGA(现场可编程门阵列)芯片设计了一个8位数字式等精度频率计，该频率计的测量范围为0-100MHZ,利用QUARTUSII集成开发环境进行编辑、综合、波形仿真，并下载到CPLD器件中，经实际电路测试，仿真和实验结果表明，该频率计有较高的实用性和可靠性。数字频率计关键词.•电子设计自动化；VHDL语言；频率测量;AbstractTheElectronicD

3、esignAutomation(EDA)technologyhasbecomeanimportantdesignmethodofanaloganddigitalcircuitsystemastheintegratedcircuit’sgrowing.TheEDAtechnology，whichiscloselyconnectedwiththeelectronictechnology，microelectronicstechnologyandcomputerscience，canbeusedindesigningelec

4、tronicproductautomatically.Digitalfrequencymeterisabasicmeasuringinstruments.Itiswidelyusedinaerospace，electronics,monitoringandotherfields.Withequalprecisionfrequencymeasurementaccuracytomaintainaconstant,andnotwiththemeasuredsignalvaries.Wefirstlypresentsomeba

5、ckgroundinformationofEDA，FPGA/CPLD，VHDLandtheEDAsoftwareplatformQUARTUSIIinthisthesis;thenintroducedthegeneralprincipleoffrequencymeasurement,utilizationofprecisionmeasuringprinciple，usingVHDLprogramming,useofFPGA(FieldProgrammableGateArray)chipdesignsuchasthepr

6、ecisionofadigitalfrequencymeter，thisfrequencymeter’smeasuringrangeis0-100MHZ，useQUARTUSIIintegrateddevelopmentenvironmentforediting,synthesis,wavesimulation,anddownloadtotheCPLDdevice，bytheactualcircuittesting，simulationandexperimentalresultsshowthatthefrequency

7、meterhashighpracticalandreliability.Keywords:ElectronicDesignAutomation,VHDL,Frequencymeasurement,digitalfrequencymeter目录摘要IAbstractI目录III1.绪论11.1电子设计自动化(EDA)发展概述21.1.1什么是电子设计自动化(EDA)2的发展历史21.2基于EDA的FPGA/CPLD开发31.2.1FPGA/CPLD简介41.2.2用FPGA/CPLD进行开发的优缺点41.3硬件描述语言(

8、HDL)61.3.1VHDL语言简介71.3.2利用VHDL语言开发的优点&1.4QuartusII概述82.频率测量102.1数字频率计工作原理概述102.2测频原理及误差分析112.3.1常用测频方案U2.3.2等精度测频原理122.3.3误差分析13本章小结133.数字频率计的系统设计与功能仿真143.1系统的总体设计143