文档介绍：山东大学
硕士学位论文
基于单片机和CPLD的等精度数字频率计设计
姓名:刘夫江
申请学位级别:硕士
专业:电子与通讯工程
指导教师:孙丰荣
20070419
日期:丛丝:竺:论文作者签名:童:论文作者签名:逝盘褐恋际η┟原创性声明关于学位论文使用授权的声明本人郑重声明:所呈交的学位论文,是本人在导师的指导下,独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。本人完全了解山东大学有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留或向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅;本人授权山东大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文和汇编本学位论文。C苈畚脑诮饷芎笥ψ袷卮斯娑
中文摘要频率检测是电子测量领域的最基本也是最重要的测量之一。频率信号抗干扰能力强、易于传输,可以获得较高的测量精度,所以测频率方法的研究越来越受到重视。本课题的等精度数字频率计设计,采用当今电子设计领域流行的际酰訡为核心,配合テ捎枚嘀芷谕讲馄翟恚迪諸一藕频率的等精度频率测量,此外,该系统还可以测方波信号宽度及高、低电平的占空比。设计中用一块复杂可编程逻辑器件芯片—完成各种时序逻辑控制、计数功能。在平台上,用语言编程完成娜砑杓啤⒈嘁搿⒌魇浴⒎抡婧拖略亍S肁单片机作为系统的主控部件,实现整个电路的测试信号控制、数据运算处理、键盘扫描和控制数码管的显示输出。系统将单片机目刂屏榛钚约癈酒南殖】杀程性相结合,不但大大缩短了开发研制周期,而且使本系统具有结构紧凑、体积小,可靠性高,测频范围宽、精度高等优点。本文详细论述了系统自上而下的设计方法及各部分硬件电路组成及单片机、的软件编程设计。使用以一笛榭7⑾低澄V鞯氖笛榛肪诚陆辛朔真和硬件验证,达到了较高的测量精度和测量速度。关键词:频率计,际酰珻テ山东大学硕士学位论文
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第一章概述§研究内容及相关技术§课题来源本课题选自作者所在学校校级‘际跤胗τ醚芯课程教学改革课题。随着大规模集成电路技术的发展及电子产品市场运作节奏的进一步加快,涉及诸如计算机应用、通信、智能仪表、医用设备、军事、民用电器等领域的现代电子设计技术已迈入一个全新的阶段。专家预言,未来的电子技术时代将是氖贝魑狤技术的一项重要技术,是电子设计领域中最具活力和发展前途的一项技术,它的影响丝毫不亚于年代单片机的发明和使用。面对现代电子技术的迅猛发展,高新技术日新月异的变化以及人才市场、产品市场的迫切要求,许多高校迅速的作出了积极的反应,在不长的时间内,在相关的专业教学与学科领域卓有成效的完成了具有重要意义的教学改革及学科建设。作者所在学校也重视了技术的教学改革,在通信工程、电子信息工程等专业开设了课程教学,建立了笛槭遥⒔⒘硕喔鲅芯靠翁狻1究翁饩褪瞧渲兄弧作者负责了整个课题的系统设计开发与仿真测试。本课题借助于一个较复杂数字系统染ǘ仁制德始的设计,研究基于器件的开发技术。旨在通过本课题的研究,学习和提高7⒓际酰月憬萄Ц革的需要,进一步提高教学与科研水平。具体包含以下方面:●脑怼⒖7⒉街·基于和的自顶向下,模块化的数字电子系统开发●氲テ等器件的协作开发技术●等精度数字频率计原理与设计该测频系统的设计扬弃了传统的自下而上的数字电路设计方法,采用先进的技术及自上而下的设计,把资源丰富、控制灵活及良好人机对话功能的テ山东大学硕士学位论文
匦圆一圃一圈匝囹§测量原理图染ǘ炔馄翟硗机和具有内部结构重组、现场可编程的芯片完美的相结合起来,实现了对一藕牌德实牡染ǘ炔饬俊S捎贑哂辛咏峁梗子谠げ庋邮保使电路仿真会更加准确,且编程方便,速度快,集成度高,价格低,从而使系统研制周期大大缩短,产品的性能价格比较高。芯片采用流行的语言编程,并在设计平台上实现了全部编程设计,单片机采用底层汇编语言编程,可以精确地控制测频计数闸门的开启和关闭,从而进一步提高了测量精度。该数字频率计的设计及实现也具有良好的应用价值和推广前景。后面几章将对系统的软硬件设计进行详细论述。传统的测频原理是在一定的时间间隔内测某个周期信号的重复变化次数淦率可表示为疶,其原理框图见图卜U庵植饬糠绞降木ǘ人姹徊庑藕牌德实谋化而变化。该课题测频原理电路图如图尽山东大学硕士学位论文▲■
§系统设计指标当方波预置门控信号由低变为高电平时,经整形后的被测信号上升沿启动シ器,由シ⑵鞯腞端同时启动可控计数器和同时计数,当预置门为低电平时,随后而至的被测信号使可控计数器同时关闭。设为整形后的被测信号