电气工程及其自动化EDA课程设计报告位数字频率计设计.docVIP

 《电气工程及其自动化EDA课程设计》 课程设计报告 题 目： 数字频率计的设计 院 （系）： 机电与自动化学院 专业班级： 学生姓名： 学 号： 指导教师： 2014年月6日至2014年月10日 （1）巩固和加深对《EDA技术及应用》及《数字电子技术》基本知识的理解，提高学生综合运用本课程所学知识的能力； （2）培养学生根据课题需要选学参考书籍、查阅手册、图表和文献资料的自学能力；通过独立思考，深入钻研有关问题，学会自己分析解决问题的方法； （3）以学生的动手为主要内容，培养学生系统软、硬件设计、调试的基本思路、方法和技巧，并能熟练使用集成软件QuartusⅡ进行有关电路设计与分析； （4）掌握FPGA器件的正确使用方法，提高学生动手能力，能在教师指导下，完成课程任务； （5）培养严肃认真的工作作风和科学态度。通过课程设计实践，帮助学生逐步建立正确的生产观念、工程观念和全局观点。 2．设计内容： （1）８位频率计输入端分别为：系统基准时钟100MHZ（CLK）、被测信号输入（Fx）；及输出端为（DOUT），皆采用BCD码计数方式； （2）可测量范围从1Hzz； （3）将被测信号的频率直接送到８个LED显示； 也可选择其它题目，但分量不能低于上述题目。 三、原始资料 1．频率测量方法的基本原理是计算每秒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，并对频率计的每一个计数器CNT10的ENA使能端进行同步控制。当TSTEN高电平时，允许计数，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秒的计数值锁存进32位锁存器REG32B中，并由外部的7段译码器译出并稳定的显示。此方法测量精度高。 数字频率计由多频信号源模块、测频控制模块、CNT计数模块、32位锁存器模块及频率显示模块组成，其框图为图1所示： 图1 数字频率计组成框图 2．在QuartusII软件中，编写各个模块VHDL源程序；并上机调试通过； 3．下载顶层文件到目标芯片； 4．将被测信号fx输入到系统，数码管将会显示被测信号频率。  四、要求的设计成果 1、基本要求： 在QuartusII软件中新建原理图文件，编译，仿真，锁定管脚并下载到目标芯片。将被测信号fx输入到系统，数码管将会显示被测信号频率。 (1) 根据设计要求, 设计系统的原理框图，说明系统中各主要组成部分的功能； (2) 在QuartusII软件中，编写各个模块VHDL源程序；并上机调试通过； (3) 根据软件编好用于系统仿真的测试文件； (4) 编好用于硬件验证的管脚锁定文件； (5) 记录系统各个模块仿真结果； (6) 记录仿真结果中出现的问题及解决办法。 2、备选要求： 学生可根据课堂教学对《EDA技术及应用》所掌握知识点的实际情况，也可选择其它方案完成设计，从而形成难易程度不同的设计方法。 注意：基本要求学生必须完成，学有余力的学生可以在基本要求完成的前提下，选择其它方案完成设计。一般来说，测频精度越高，考查评价就越高。 五、进程安排 表2 进度安排及学时分配表 序号 课程设计内容 学时分配 备注 1 集中学生学习的关键理论知识、分配设计任务、明确设计要求 1天 2 根据任务的要求进行方案构思，初选方案，绘制系统原理框图并与指导教师讨论，方案定稿。 1天 完成各模块的VHDL程序设计、编译和时序仿真1天 3 编程下载，结合硬件平台进行调试 1天 4 撰写课程设计说明书 1天 5 答辩及验收课程设计 1 天 合计 5天 六、主要参考资料 [1] 侯伯享. VHDL硬件描述语言与数字逻辑电路设计. 西安：西安电子科技大学出版,2010. [2] 潘松. EDA技术实用教程. 成都：电子科技大学出版社,2010. [3] 李玉山. 电子系统集成设计技术. 北京：电子工业出版社，2010.6. [4] 李国丽.EDA与数字系统设计.北京：机械工业出版社,2009. [5] 周彩宝.VHDL语言及其应用. 上海:华东计算机技术研究所：2009. [6] 谭会生.EDA技术中和应用实例与分析.西安:西安电子科技大学出版社,2008. 指导教师（签名）：