文档介绍：科技学院2009届本科毕业论文
基于VHDL的数字频率计设计
学科专业: 06电科
指导教师: 陈茜
学生姓名: 黄淘
学生学号: 062004100369
中国﹒贵州﹒贵阳
2009年5月
目录
目录 1
中文摘要 2
ABSTRACT 3
第一章引言 4
第二章设计语言和软件概述 6
EDA技术 6
VHDL语言介绍 8
Max+plusⅡ软件介绍 9
第三章系统设计方法概述 12
电子系统的设计方法 12
“自顶向下”与“自顶向上”的设计方法 14
16
第四章数字频率计的设计 18
测频控制信号发生器 18
带时钟使能十进制计数器 21
7段显示译码器LED7 24
动态LED 数码管显示sm 27
本系统的顶层模块 31
第五章总结 40
参考文献 41
致谢 42
诚信责任书 43
基于VHDL的数字频率计设计
中文摘要
随着计算机技术、超大规模集成电路、EDA(Electronics Design Automation)技术的发展和可编程逻辑器件的广泛应用,传统的自下而上的数字电路设计方法、工具、器件已远远落后于当今信息技术的发展。基于EDA技术和硬件描述语言的自上而下的设计技术正在承担起越来越多的数字系统设计任务。本论文采用自上向下的设计方法,基于VHDL硬件描述语言设计了一种数字频率计,并在Max+plusⅡ平台上进行了仿真。
关键词: EDA,VHDL,Max+plusⅡ,数字频率计
ABSTRACT
With the development puter, VLSI and EDA and the application of programmable logic devices, the traditional bottom-up design method, tools and devices have been far behind the development of information technology. The top-down design method based on the EDA technology and VHDL is used to design the digital system. In this paper, a digital cymometer is designed using the top-down method based on VHDL and then simulated on Max+plusⅡplatform.
Keywords: EDA, VHDL, Max+plusⅡ, digital cymometer
第一章引言
在电子技术中,频率是最基本的参数之一,并且与许多电参量的测量方案、测量结果都有十分密切的关系,因此频率的测量就显得更为重要。测量频率的方法有多种,其中电子计数器测量频率具有精度高、使用方便、测量迅速,以及便于实现测量过程自动化等优点,是频率测量的重要手段之一。数字频率计是计算机、通讯设备、音频视频等科研生产领域不可缺少的电子测量仪器。它是一种用十进制数字显示被测信号频率的数字测量仪器。它的基本功能是测量正弦信号,方波信号及其他各种单位时间内变化的物理量。在进行模拟、数字电路的设计、安装、调试过程中,由于其使用十进制数显示,测量迅速,精确度高,显示直观,经常要用到频率计。传统的数字频率计是由中大规模集成电路构成,但这类频率计会产生比较大的延时,测量范围较小,精度不高,可靠性差且电路复杂。随着集成电路技术的发展,可以将整个系统集成到一个块上,实现所谓的片上系统(SOC)。片上系统的实现将大大减小系统的体积,降低系统的成本,提高系统的处理速度和可靠性。
数字频率计测频有两种方式:一是直接测频法,即在一定闸门时间内测量被测信号的脉冲个数;二是间接测频法,如周期测频法。直接测频法适用于高频信号的频率测量,间接测频法适用于低频信号的频率测量。本设计采用了直接测量法,在一定闸门时间内测量被测信号的脉冲个数[10]。
在信息技术高度发展的今天,电子系统数字化已成为有目共睹的趋势。
EDA 工具为开发平台, 利用VHDL(Very High Speed Integrated Circuit Hardware Description Language, 超高速集成电路硬件描述语言) 工业标准硬件描述语言, 其主要用于数字系统的结构、功能和接口,采用自顶向下和基于库的设计, 设计者不但可以不必了解硬件结构设计, 而且将使系统大大简化, 提高整体的性能和可靠性[9]。