华中科技大学电子课程设计频率计.doc

2015-2016学年度第二学期 电子技术基础课程设计 --数字频率计设计 院 系： 自动化学院 专 业： 自动化 班 级： 姓 名： 学 号： 指导教师： TOC \o 1-3 \h \z \u HYPERLINK \l _Toc453940671 一、设计目的与要求 PAGEREF _Toc453940671 \h 3 HYPERLINK \l _Toc453940672 二、需求分析及创意 PAGEREF _Toc453940672 \h 3 HYPERLINK \l _Toc453940673 三、系统方案及技术路线 PAGEREF _Toc453940673 \h 4 HYPERLINK \l _Toc453940674 四、设计原理 PAGEREF _Toc453940674 \h 5 HYPERLINK \l _Toc453940675 1、基本原理 PAGEREF _Toc453940675 \h 5 HYPERLINK \l _Toc453940676 2、模块原理 PAGEREF _Toc453940676 \h 5 HYPERLINK \l _Toc453940677 五、设计内容 PAGEREF _Toc453940677 \h 6 HYPERLINK \l _Toc453940678 1、分频模块 PAGEREF _Toc453940678 \h 6 HYPERLINK \l _Toc453940679 2、方波发生器模块 PAGEREF _Toc453940679 \h 6 HYPERLINK \l _Toc453940680 3、五位十进制计数器模块 PAGEREF _Toc453940680 \h 7 HYPERLINK \l _Toc453940681 4、锁存模块 PAGEREF _Toc453940681 \h 9 HYPERLINK \l _Toc453940682 6、编译仿真 PAGEREF _Toc453940682 \h 14 HYPERLINK \l _Toc453940683 六、输入输出设计 PAGEREF _Toc453940683 \h 14 HYPERLINK \l _Toc453940684 八、实验总结 PAGEREF _Toc453940684 \h 16 HYPERLINK \l _Toc453940685 1、心得体会 PAGEREF _Toc453940685 \h 16 HYPERLINK \l _Toc453940686 2、待改进的问题 PAGEREF _Toc453940686 \h 17 HYPERLINK \l _Toc453940687 3、功能扩展 PAGEREF _Toc453940687 \h 18 HYPERLINK \l _Toc453940688 九、参考书目 PAGEREF _Toc453940688 \h 18 HYPERLINK \l _Toc453940689 十、附录 PAGEREF _Toc453940689 \h 18 一、设计目的与要求 设计一个数字频率计，其技术要求如下： (1)测量频率范围：1Hz~100kHz。 (2)准确度Dfx/fx￡ ± 2%。 (3)测量信号：方波，峰峰值为3V~5V。 (4)使用数码管显示测量的信号频率（测量低频信号时可以只显示测量信号的周期）。 二、需求分析及创意 频率计的主要功能是准确测量出待测频率的频率、周期、脉宽及占空比。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。电子计数器测频有两种方式：一是直接测频法(高频)，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（低频）。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。本设计中分别以图形设计方法为主和VHDL语言为主的两种形式进行设计。 在这次设计过程中，我们设计了两套测量频率计的方案。下面分别阐述。第一种方案，主要是通过一个计数器，在1秒时间内，当有待测信号上升沿产生时，开始计数。最后送到显示模块