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《采用測頻原理的數(shù)字頻率計-fpga原理及應用設計》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在學術論文-天天文庫。
1、武漢理工大學應用設計報告學號：應用設計課程名FPGA原理及應用題目采用測頻原理的數(shù)字頻率計學院信息工程學院專業(yè)通信工程班級姓名指導教師陳適武漢理工大學應用設計報告2017年6月20日課程設計任務書學生姓名：劉專業(yè)班級：通信1405班指導教師：陳適工作單位：信息工程學院題目:采用測頻原理的數(shù)字頻率計初始條件：VHDL硬件描述語言，QuartusII開發(fā)環(huán)境要求完成的主要任務:1.采用測頻法，設計一個4位十進制數(shù)字顯示的數(shù)字頻率計2.其測量的范圍為1~9999KHz課程設計進度安排武漢理工大學應用設計報告序號階段內容所需時間1方案設計1天2軟件設計2天3系統(tǒng)調試1天4撰寫報告1天合計5天指導教師
2、簽名：年月日系主任（或責任教師）簽名：年月日目錄摘要IAbstractII1FPGA、VHDL以及QuartusII簡介1武漢理工大學應用設計報告1.1FPGA簡介11.2VHDL簡介11.3QuartusII簡介22頻率測量原理及方案32.1設計要求32.2測頻原理33系統(tǒng)設計43.1系統(tǒng)實現(xiàn)方案提出及確定43.2系統(tǒng)組成54數(shù)字頻率計VHDL設計與仿真65心得體會116參考文獻12附錄13武漢理工大學應用設計報告武漢理工大學應用設計報告摘要數(shù)字頻率計是采用數(shù)字電路制做成的能實現(xiàn)對周期性變化信號頻率測量的儀器。頻率計主要用于測量正弦波、矩形波、三角波和尖脈沖等周期信號的頻率值，其擴展功能可
3、以測量信號的周期和脈沖寬度。數(shù)字頻率計是數(shù)字電路中的一個典型應用，實際的硬件設計用到的器件較多，連線比較復雜，而且會產(chǎn)生比較大的延時，造成測量誤差。若使用現(xiàn)場可編程門陣列FPGA來實現(xiàn)，可使整個系統(tǒng)大大簡化，而且提高了系統(tǒng)的整體性能和可靠性。本文介紹了測頻原理，在此基礎上描述了如何通過VHDL語言編程，在QuartusII仿真平臺上編譯、仿真、調試，設計出一個4位十進制數(shù)字顯示的數(shù)字頻率計。關鍵字：FPGA，數(shù)字電路，測頻法，數(shù)字頻率計III武漢理工大學應用設計報告AbstractDigitalfrequencymeterismadeofdigitalcircuitsystemcanachi
4、eveperiodicchangesignalfrequencymeasurementinstrument.Frequencymeterismainlyusedtomeasuresinewave,rectangularwave,trianglewaveandsharppulseandotherperiodicsignalfrequencyvalue.Itsexpansionfunctioncanmeasurethesignalcycleandpulsewidth.Digitalfrequencymeterisatypicalapplicationofdigitalcircuit,theact
5、ualhardwaredesignusedmoredevices,wiringismorecomplex,andwillproducerelativelylargedelay,resultinginmeasurementerror.IfthefieldprogrammablegatearrayFPGAisused,thewholesystemcanbegreatlysimplified,andthewholeperformanceandreliabilityofthesystemcanbeimproved.Thispaperintroducestheprincipleoffrequencym
6、easurement,basedonthedescriptionofhowtousetheVHDLprogramminglanguage,intheQuartusIIsimulationplatformcompiler,simulationanddebugging,thedesignofadigitalfrequency4decimaldigitaldisplaymeter.Keywords:FPGA,digitalcircuit,frequencymeasuringmethod,digitalfrequencymeterIII武漢理工大學應用設計報告III武漢理工大學應用設計報告1FPGA
7、、VHDL以及QuartusII簡介首先對設計所采用的可編程邏輯器件FPGA、VHDL和QuartusII進行簡單的介紹。1.1FPGA簡介FPGA是20世紀80年代中期出現(xiàn)的高密度可編程邏輯器件，它一般由布線資源分隔的可編程邏輯單元構成陣列，又由可編程I/O單元圍繞陣列構成整個芯片，排列陣列的餓邏輯單元由布線通道中的可編程內連線連接起來實現(xiàn)一定的邏輯功能。一個FPGA包含豐富的具有快速系統(tǒng)速度的邏輯門、寄存
