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毕业论文 毕业论文 毕业论文 毕业论文 论文题目: 智能数字频率计 作者姓名: 王斌班级学号: 电子 05A1 班39# 系部: 信息工程系 专业: 电子与信息技术 指导教师: 黄根岭

2008 年4月1日2前前前前言言言言20 世纪末,数字电子技术得到了飞速发展,有力地推动和促进了社会生产 力的发展和社会信息化的提高, 数字电子技术的应用已经渗透到人类生活的各个 方面.

从计算机到手机,从数字电话到数字电视,从家用电器到军用设备,从业 自动化到航天技术,都尽可能采用了数字电子技术. 现代电子设计技术的核心是 EDA 技术.EDA(电子设计自动化)技术就是 以计算机为工具,在EDA 软件平台上,对硬件语言 HDL 为系统逻辑描述手段完 成的设计文件,自动的完成逻辑编译、逻辑化简、逻辑综合及优化、逻辑仿真, 直至对特定目标芯片的适配编译、逻辑映射和编程下载等工作(文本选用的开发 工具为 Altera 公司的 QUARTUS2 6.0). EDA 的仿真测试技术只需要通过计算 机就能对所设计的电子系统从各种不同层次的系统性能特点完成一系列准确的 测试与仿真操作,大大提高了大规模系统电子设计的自动化程度.设计者的工作 仅限于利用软件方式,即利用硬件描述语言(如Verilog HDL)来完成对系统硬 件功能的描述.EDA 技术使实现,极大地提高了设计效率,缩短了设计周期, 节省了设计成本. 今天 EDA 技术已经成为电子设计的重要工具,无论是设计芯片还是设计系 统,如果没有 EDA工具的支持,都将是难以完成的.EDA 工具已经成为现代电 路设计工程师的重要武器,正在发挥越来越重要的作用.为了提高自身的实践能 力与专业知识应用能力,为了更快地与社会实际和社会需要接轨,这次毕业设计 我选择了以 EDA 技术为主的"频率计"系统的设计作为课题.相信通过此次毕 业设计将为我更全面更系统更深入地掌握 EDA 技术打下良好的基础.我也会尽 自己最大的努力学好这一门技术.

3 摘要数字频率计是一种基本的测量仪器.它被广泛应用与航天、电子、测控等领 域.它的基本测量原理是,首先让被测信号与标准信号一起通过一个闸门,然后 用计数器计数信号脉冲的个数, 把标准时间内的计数的结果, 用锁存器锁存起来 , 最后用显示译码器,把锁存的结果用显示出来. 根据数字频率计的基本原理,本设计采用单片机 89C51 作控制核心器件, FPGA 芯片 EP1C6 作为数据的测量输出, 充分发挥其各自的优势,从而使其系统 性能更加稳定,强大. 本文详细论述了利用 Verilog 硬件描述语言设计,并在 EDA(电子设计自动 化)工具的帮助下,用现场可编程逻辑阵列(FPGA)实现数字频率计的设计原 理及相关程序.特点是:无论底层还是顶层文件均用 Verilog(硬件语言)语言 编写,避免了用电路图设计时所引起的毛刺现象;

改变了以往数字电路小规模多 器件组合的设计方法.该设计方案通过了 QUARTUS2 6.0 软件仿真、硬件调试 和软硬件综合测试.

4 目录前言…2) 摘要.3)

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1 1 绪论 1.1 数字频率计的发展现状及研究概况…6) 1.2 本课题研究背景及主要研究意义…6) 1.3 本课题主要研究内容…7) 1.4 本章小结… (7)

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2 2 数字频率计的设计 2.1 主要技术要求…8) 2.2 方案论证…8) 2.3 电路设计…9) 2.3.1 工作原理… (9) 2.3.2 部分芯片功能介绍 2.3.2.1 74HC14 简介…9) 2.3.2.2 AT89C2051 简介…10) 2.3.3 单元电路结构设计 2.3.3.1 信号预处理部分…10) 2.3.3.2 主控部分…11) 2.3.4 高频抗干扰措施…12) 2.5 本章小结…12)