基于VHDL的数字频率计的设计

湖南科技大学

信息与电气工程学院《VHDL硬件描述语言课程设计报告》

题目：数字频率计

专业：通信工程

班级：一班

姓名：

学号：

指导教师：***

2015年 01月 04日

信息与电气工程学院

课程设计任务书

20 —20 学年第学期专业：学号：姓名：

课程设计名称：

设计题目：

完成期限：自年月日至年月日共周

设计依据、要求及主要内容（可另加附页）：

指导教师（签字）：

批准日期：年月日

目录

摘要 (1)

引言 (2)

第一章概述 (2)

1.1设计概述 (2)

1.2课程设计的总体目标 (2)

1.3设计内容 (2)

1.4设计原理 (2)

1.5设计功能 (3)

第二章数字频率计系统分析 (3)

2.1数字频率计的设计任务及要求 (3)

2.2模块的划分 (3)

2.3设计分析 (4)

第三章各功能模块基于VHDL的设计 (4)

3.1时基产生与测频时序控制电路模块的VHDL源程序 (4)

3.2待测信号脉冲计数电路模块的VHDL源程序 (5)

3.2.1 十进制加法计数器的VHDL源程序 (5)

3.2.2待测信号脉冲计数器的VHDL源程序 (6)

3.3锁存与译码显示控制电路模块的VHDL源程序 (7)

3.3.1 译码显示电路的VHDL源程序 (7)

3.3.2 锁存与译码显示控制模块的VHDL源程序 (7)

3.4顶层电路的VHDL源程序 (8)

第四章数字频率计波形仿真 (9)

4.1时基产生与测频时序控制电路模块的仿真 (9)

4.2待测信号脉冲计数电路模块的仿真 (10)

4.2.1 十进制加法计数器的仿真 (10)

4.2.2待测信号脉冲计数器的仿真 (10)

4.3锁存与译码显示控制电路模块的仿真 (10)

4.3.1 译码显示电路的仿真 (11)

4.3.2 锁存与译码显示控制模块的仿真 (11)

4.4数字频率计系统的仿真 (11)

第五章体会和建议 (12)

参考文献： (13)

摘要

本文介绍了一种自顶向下分层设计多功能数字频率计的设计方法。该频率计采用VHDL硬件描述语言编程以MAX+PLUSⅡ为开发环境，极大地减少了硬件资源的占用。数字频率计模块划分的设计具有相对独立性，可以对模块单独进行设计、调试和修改，缩短了设计周期。该数字频率计的测量范围为lHz～1MHz，响应时间小于等于15秒；其测试结果由4只七段数码管稳定显示，测量误差小于等于1％。仿真波形与分析结果表明，所设计的电路通过硬件仿真能够满足数字频率计的功能要求，具有理论与实践意义，实现了电子电路自动化的过程。数字频率计模块划分的设计具有相对独立性，可以对模块单独进行设计、调试和修改，缩短了设计周期。

关键词：VHDL 数字频率计 EDA MAX+PLUSⅡ

Abstract

This paper presents a top-down design of multi-layered design method of digital frequency meter. The frequency counter using VHDL hardware description language programming in MAX + PLUS Ⅱ for the development environment, greatly reducing the hardware resources of the occupation. Digital frequency meter module design division of the relative independence of the separate modules can design, debug and modify, shorten the design cycle. The digital frequency meter measurement range of lHz ~ 1MHz, response time of 15 seconds or less; the test results from the four seven-segment digital tube display stability, measurement error is less than equal to 1%. Simulation waveforms and analysis results show that the designed circuit simulation by hardware to meet the functional requirements of digital frequency meter of great theoretical and practical significance of the electronic circuit to achieve the automated process. Digital frequency meter module design division of the relative independence of the separate modules can design, debug and modify, shorten the design cycle.

Key words: VHDL Digital frequency meter EDA MAX+PLUSⅡ