EDA课程设计报告---频率计

课 程 设 计 报 告

一、设计目的和要求 1. 课程设计目的

（1）.熟悉CPLD的开发软件的基本使用。

（2）.理解频率计的测量原理。 （3）.掌握CPLD逻辑电路设计方法。 （4）.掌握虚拟数字频率计的软件设计。

2. 课程设计的基本要求

在CPLD中设计一个数字频率计电路，设计要求为： 测量范围：1Hz～1MHz 。

3. 课程设计类型 Vhdl程序设计 二、 仪器和设备 1.电脑

2.max+plus2软件 三、 设计过程 1. 设计内容和要求

在CPLD中设计一个数字频率计电路，设计要求为： 测量范围：1Hz～1MHz 。

2. 设计方法和开发步骤 3.设计思路

下图是8位十进制数字频率计的电路逻辑图，它由1个测频控制信号发生器TESTCTL、8个有时钟使能的十进制计数器的CNT10、1个32位锁存器REG32B组成。

1）测频控制信号发射器的设计

频率测量的基本原理是计算每秒钟内待测信号的脉冲个数。这

就要求TESTCTL的计数使能信号TSTEN能产生一个1秒脉宽的周期信号，并对频率计的每一计数器CNT10的ENA使能端进行同步控制。当TSTEN高电平时，允许计数；低电平时，停止计数，并保持其所计的数。在停止计数期间，首先需要一个锁存信号LOAD的上跳沿将计数器在前1秒钟的计数值锁存进32位锁存器REG32B中，由外部的7段译码器译出并稳定显示，锁存信号之后必须有一清零信号CLR_CNT对计数器进行清零，为下一秒的计数操作作准备。

测频控制信号发生器是先建立一个由D触发器构成的二分频

器，再在每次时钟CLK上沿到来时其值翻转。其中，控制信号时钟CLK的频率取1Hz，而信号TSTEN的脉宽恰好是1s，可以用做闸门信号。此时，根据测频的时序要求，可得出信号LOAD和CLR_CNT的逻辑描述。在计数完成后，即计数使能信号TSTEN在1s的高电平后，利用其反相值的上跳沿产生一个锁存信号LOAD,0.5秒后，CLR_CNT产生一个清零信号上跳沿。

2)寄存器REG32B的设计

设置锁存器的好处是，显示的数据稳定，不会由于周期性的清零信号而不断闪烁。若已有32位BCD码存在于此模块的输入口，在信号LOAD的上升沿后即被锁存到寄存器REG32B的内部，并由REG32B的输出端输出，然后由实验板上的7段译码器译成能在数码管上显示的相对应的数值。 3）十进制计数器CNT10的设计

此十进制计数器的特殊之处是，有一时钟使能输入端ENA，用于锁定当前值。当高电平时允许计数，低电平时计数禁止。

4、设计难点

在设计到最后把各个模块组到一块时，有的端口定义不太容易明确。 四、 设计结果与分析

1. 思路问题以及测试结果失败分析

① 在做组合freq的模块时，由于对每个端口不明确，所以编程时出现了错误，后来仔细的研究了每个模块的端口，然后把端口定义正确了。