毕业设计（论文）-基于FPGA的等精度数字频率计设计

《毕业设计（论文）-基于FPGA的等精度数字频率计设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、2014-2015学年第1学期课程设计题目：基于FPGA的等精度数字频率计设计姓名：***学号：201295014220班级：电气六班摘要伴随着集成屯路(IC)技术的发展，电子设计自动化(EDA)逐渐成为重要的设计手段,已经广泛应用于模拟与数字屯路系统等许多领域。电子设计自动化是一种实现屯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究成果，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冇测量精度保持恒定，不随所测信号的变化而变化的特点

2、。本文首先综述了EDA技术的发展概况，FPGA/CPLD开发的涵义、优缺点，VHDL语言的历史及其优点，概述了EDA软件平台QUARTUSII；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・100MH乙利用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。关键词:电子设计自动化；VHDL语言；频率测量;数字频率计摘要I目录II1.绪论11.2基于EDA的FPGA/CP

3、LD开发21.3硕件描述语言(HDL)3VHDL语言简介31.4QuatusH概述42.频率测量62」数字频率计工作原理概述62.2釆用等精度测量本章小结83.数字频率计的系统设计与功能仿真83」系统的总体设计83.2信号源模块93.3锁存器123.4十进制计数器133.5显示模块143.5」显示模块设计143.52显示电路153.5.3译码器15本章小结16结论16附录：频率计顶层文件18信号源模块源程序1932位锁存器源程序19有时钟使能的十进制计数器的源程序20显示模块源程序211•绪论21世纪人类将全面进入信息化社会，对微电了信息技术和微电了VLSI基础技术将不断提出更高的发展要求

4、，微电子技术仍将继续是21世纪若干年代小最为重要的和最有活力的高科技领域Z-o而集成电路(IC)技术在微电了领域占有重耍的地位。伴随着IC技术的发展，电了设计口动化(ElectronicDesignAutomation,EDA)己经逐渐成为重要设计手段，其广泛应用于模拟与数字电路系统等许多领域。EDA是指以计算机大规模可编程逻辑器件的开发软件及实验开发系统为设计工具,通过有关开发软件，门动完成用软件方式设计的电了系统到硬件系统的逻辑编译、逻辑化简、逻辑分割、逻辑综合及优化、逻辑布局布线、逻辑仿真，直至对于特定H标芯片的适配编译、逻辑映射、编程下载等工作，最终形成集成电了系统或专用集成芯片的

5、一门新技术叭VHDL(超高速集成电路硬件描述语言)是由美国国防部开发的一种快速设计电路的工具，H前已经成为IEEE(TheInstituteofElectricalandElectronicsEngineers)的一种工业标准硬件描述语言。相比传统的电路系统的设计方法，VHDL具有多层次描述系统硬件功能的能力，支持自顶向下(TopDown)和基于库(LibraryBascd)的设计的特点，因此设计者可以不必了解硬件结构。从系统设计入手，在顶层进行系统方框图的划分和结构设计，在方框图一级用VHDL对电路的行为进行描述，并进行仿真和纠错，然后在系统一级进行验证，最后再用逻辑综合优化工具生成具体

6、的门级逻辑电路的网表，下载到具体的CPLD器件中去，从而实现可编程的专用集成电路(ASIC)的设计。数字频率计是数字电路中的一个典型应用，实际的硬件设计用到的器件较多，连线比较复朵，而且会产生比较大的延时，造成测量谋差，可靠性差。随着复朵可编程逻辑器件(CPLD)的广泛应用，以EDA工貝作为开发手段，运用VHDL语言。将使整个系统大大简化。提高整体的性能和可靠性。数字频率计是通信设备、音、视频等科研生产领域不可缺少的测量仪器。采用VHDL编程设计实现的数字频率计，除被测信号的整形部分、键输入部分和数码显示部分外，其余全部在一片FPGA芯片上实现。整个系统非常精简，且貝有灵活的现场可更改性。

7、本文用VHDL在CPLD器件上实现一种8位数字频率计测频系统，能够用I•进制数码显示被测信号的频率，不仅能够测量正弦波、方波和三角波等信号的频率，而且能对其他多种频率信号进行测量。具有体积小、可靠性高、功耗低的特:点。1.2基于EDA的FPGA/CPLD开发我国的电子设计技术发展到今天，将面临一次更大意义的突破，即FPGA/CPLD（FieldProgrammableGateArray,现场可编程门阵列/ComplexP