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VHDL基于FPGA的数字频率计设计+源代码+仿真图

时间:2016-12-21 11:49来源:毕业论文
基于FPGA芯片运用VHDL语言编程的数字频率计。该数字频率计采用等精度法测频,具有测量精度保持恒定,不随所测信号的变化而变化的特点,其测频范围为0-100MHz,误差小于百分之一,拥
摘 要:本文介绍了一种基于FPGA芯片运用VHDL语言编程的数字频率计。该数字频率计采用等精度法测频,具有测量精度保持恒定,不随所测信号的变化而变化的特点,其测频范围为0-100MHz,误差小于百分之一,拥有选择量程,超量程报警等附属功能。本设计在QuartusⅡ集成开发环境上对程序进行编译、仿真,并下载到FPGA芯片上,通过严格的测试后,能够较准确地测量方波、正弦波、三角波、锯齿波等各种常用的信号频率。4635
关键词:FPGA;VHDL;QuartusⅡ;数字频率计

Design of Digital Frequency Meter Based on FPGA
Abstract: This paper introduces a digital frequency meter based on the FPGA chip with VHDL language programming. The digital frequency meter adopts the method of equal precision measuring frequency, which has the constant precision, and does not change with the changed signal being measured. The range of frequency measurement is from 0 to 100 MHZ, and the error domain is less than one percent the auxiliaries of the design are setting the range, super range alarming, etc. This design works in integrated development environment of QuartusⅡ to compile, simulate the program, and download it to the FPGA chip. Through rigorous testing also can accurately measure all kinds of commonly used signal frequency like square wave, sine wave, triangle wave, sawtooth wave, etc.
Key Words: FPGA; VHDL; QuartusⅡ; Digital Frequency Meter
目    录

摘要    1
引言    1
1.数字频率计的研究意义及现状    2
1.1数字频率计的研究意义    2
1.2数字频率计的研究现状    3
2.方案论证    4
3.硬件电路设计    6
3.1放大电路    6
3.2整形电路    6 本文来源:http://www.mamitama.com/a/www.china.org.cn/

重庆时时彩的规律 www.mamitama.com,本周内特朗普刚刚任命“贸易鹰派”罗伯特莱特希泽(RobertLighthizer)担任美国贸易代表,似乎验证了特朗普将履行在对外贸易中的强硬立场。銆€銆€瀵艰锛/strong>鎯呮劅锛氱敺浜哄嚭杞ㄤ簲澶ц〃鐜板コ浜鸿灏忓績銆傜敺浜哄嚭杞ㄧ殑琛ㄧ幇澶氱澶氭牱锛屼絾鎬荤粨璧锋潵涔熷氨涓嶅涔庝簲绉嶈€屽凡銆傚綋浣犵殑鐢蜂汉鏈変簡涓嬮潰鐨勮〃鐜版椂锛屼綘灏变竴瀹氳灏忓績浠栨槸鍚﹀凡缁忓嚭杞紝骞堕噰鍙栫浉搴旂殑鎺柦浠ユ尳鍥烇紝鎴栬€呬繚鎶よ嚜宸变笉鍙椾激瀹炽€?/div>銆€銆€1銆佺獊鐒跺繖纰/strong>銆€銆€骞虫棩閲屽伓灏旀墠鍔犵彮鐨勪粬鏈€杩戠獊鐒舵樉寰楀紓甯哥殑绻佸繖锛屼綘鎵句粬鍚冮キ浠栬寮€浼氾紝浣犳壘浠栭€涜浠栬鍔犵彮锛屼綘鎵句粬鑱婂ぉ浠栬搴旈叕锛岄偅涔堜綘瑕佸皬蹇冧簡锛屽拷鐒朵箣闂村彉寰楀緢蹇欑鐨勭敺浜猴紝濡傛灉浣犳病鏈夊崄瓒崇殑鎶婃彙浠栨槸鍘荤粰浣犺禋閽憋紝閭d綘涓嶅Θ浠旂粏鐨勫垎鏋愪竴涓嬮偅浜涢棯韬蹭綘鐨勭悊鐢卞惂锛屽叾瀹炲彧瑕佺◢浣滄⒊鐞嗭紝浣犲氨浼氱煡閬擄紝鏈変簺浜嬫儏宸茬粡鍙戠敓浜嗐€/p>銆€銆€2銆佺獊鐒跺枩娆㈡墦鎵/strong>銆€銆€鐢蜂汉涓€鑸兘寰堟噿鎯帮紝浣犲彲浠ュ洖鎯充粬鏈€鍒濊拷姹備綘鐨勬椂鍊欏拰宸茬粡绋冲畾鍏崇郴涔嬪悗鐨勭姸鎬佸姣旓紝浼氬彂鐜版槑鏄剧殑宸窛锛屾墍浠ュ綋浠栧啀娆℃敞鎰忚捣鑷繁鐨勫褰华琛紝鎬绘槸鎯崇‘瀹氳嚜宸辨槸涓嶆槸澶熷竻鐨勬椂鍊欙紝涔熻鍙︿竴涓浠栬拷姹傜殑鐩爣宸茬粡鍙栦唬浜嗕綘鐨勪綅瀛愩€?/p>銆€銆€3銆佸浣犳病鏈変簡鎬#8221;瓒/strong>銆€銆€浠ュ墠鎬昏缂犵潃浣犱翰浜叉垜鎴戯紝鐜板湪涓€涓湀涔熶笉纰颁綘涓€娆★紝姣忔鎺ㄨ劚閮借鍘嬪姏澶ぇ韬綋澶疮锛岃繖鍙兘鍙堟槸浣犵殑璀︾ず鐏寒璧蜂簡锛岄兘璇村コ浜虹敤鑴戞€濊€冿紝鐢蜂汉鐢ㄨ韩浣撴€濊€冿紝铏芥槸璋冧緝浣嗙湡鐞嗕笉鍋囷紝涓€涓敺浜哄浣犳病鏈変簡鎬ц叮锛岄偅渚挎槸浠庝汉鎬ф牴鏈兘娌′簡鍏磋叮锛岄櫎浜嗗嚭杞紝浣犺繕鍙互鑰冭檻鐢熺梾锛岀湅浣犳効鎰忔帴鍙楀摢涓€涓惂銆/p>銆€銆€4銆侀挶涓嶅鑺/strong>銆€銆€鐢蜂汉鎬讳細鎶辨€ㄥコ浜虹粰鐨勯浂鑺遍挶灏戯紝浣嗗嚭杞ㄧ殑閽卞皯鍏跺疄寰堝ソ杈ㄨ锛岀敺浜鸿嚜宸辩己閽变笉杩囨槸涔板寘鐑熴€佷拱鐡堕厭锛屽拰鍝ヤ滑鍑哄幓鍡ㄤ竴涓嬶紝涓庡吇涓€涓コ浜烘瘮璧锋潵锛屽樊璺濊繕鏄緢澶э紝鎵€浠ヨ繖涓俊鍙烽噷濂充汉瑕佹敞鎰忎笉澶熻姳鐨勯挶鏁帮紝鍒板簳鏄灏戯紒濡傛灉鍜屼綘鑷繁姣忔湀鐢ㄤ簬淇濆吇銆佽喘瑁呯殑鑺遍攢涓嶇浉涓婁笅锛岄偅浣犲氨鏄鍒板鎵嬩簡銆/p>銆€銆€5銆佷笉鏁㈣鎵胯鐨勮瘽銆€銆€鐢蜂汉瀵逛綘涓撲竴鏃讹紝鎵胯鐨勮瘽寰堝鏄撹鍑哄彛锛屼笉瑙佸緱鏄洜涓轰粬涓€瀹氫細鍏戠幇锛岃€屾槸娌℃湁娆洪獥鐨勮礋鎷呫€備絾鏄綋浠栨湁浜嗗埆鐨勫コ浜猴紝鍙堣鐬掔潃浣犺翰鐫€浣狅紝涓€瀹氫笉浼氬啀鏈夊績鎬濊鎵胯鐨勮瘽璇紝涔熸槸鍥犱负宸茬粡鎳掑緱鍜屼綘璇翠簡銆?/p>

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4.系统软件设计    7
4.1信号源模块    7
4.2分频器模块    7
4.3控制信号模块    8
4.4计数模块    9
4.5锁存模块    10
4.6显示模块    11
4.7顶层设计    12
5.结束语    13
参考文献    14
附录    15
致谢    26
基于FPGA的数字频率计设计
引言
FPGA(Field-Programmable Gate Array),即现场可编程门阵列是20世纪80年代中期出现的高密度可编程的逻辑器件,它是在PAL、GAL、CPLD等可编程器件的基础上进一步发展的产物。一个FPGA包含丰富的具有快速系统速度的逻辑门、寄存器和I/O组成。FPGA/CPLD芯片都是特殊的ASIC芯片,除了具有ASIC的特点外还有以下几个优点,即随着超大规模集成电路VLSI的不断提高,单一芯片内部将可以容纳上百万个甚至更多的晶体管;FPGA芯片出厂前100%都做过测试,不需要设计人员承担风险和费用。另外FPGA软件包中有各种各样的输入工具、仿真工具、版图设计及编程器等全线产品,使电路设计人员在较短的时间内就可以完成电路的输入、编译、优化、仿真,直至最后芯片的制作。
VHDL是由美国国防部开发的一种快速设计电路的工具,目前已经是IEEE的一种工业化标准的硬件描述语言。与传统电路系统设计的方法相比,VHDL采用的是多层次描述系统的硬件功能,可支持自顶向下和基于库的设计,因此设计人员可以不用了解具体的硬件结构,直接从系统设计着手,首先可在顶层中对系统方框图进行划分并对系统结构进行设计,其次用VHDL在方框图中对电路的行为进行描述,并且进行仿真与纠错,最后的验证在系统上进行,具体的门级逻辑电路的网表用逻辑综合优化工具生成,并下载到CPLD器件中,从而实现可以编程的ASIC(专用集成电路)设计。 VHDL基于FPGA的数字频率计设计+源代码+仿真图:重庆时时彩的规律/a/tongxin/20161221/1391.html
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