基于單片機(jī)與fpga的等精度頻率計(jì)的設(shè)計(jì)(已修改)

　

【正文】 題 目： 基于單片機(jī)與 FPGA 的等精度頻率計(jì)的設(shè)計(jì) 單片機(jī)部分 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說明書（畢業(yè) 論文 ） I 基于單片機(jī)與 FPGA的等精度頻率計(jì)的設(shè)計(jì) 單片機(jī)部分 摘 要 本設(shè)計(jì) 課題為基于單片機(jī)與 FPGA 的等精度頻率計(jì)的設(shè)計(jì)。本 設(shè)計(jì) 以 AT89C51 單片機(jī)作為系統(tǒng)的主控部件，實(shí)現(xiàn)整個(gè)電路的信號控制、數(shù)據(jù)運(yùn)算處理等功能；一片現(xiàn)場可編程邏輯器件 FPGA 芯片 FLEX EPF10K20RC2084 完成各種時(shí)序邏輯控制、計(jì)數(shù)功能。 本文詳細(xì)論述了等精度數(shù)字頻率計(jì)的測頻原理、硬件電路的組成、設(shè)計(jì)和單片機(jī)軟件編程設(shè)計(jì)、系統(tǒng) 的誤差分析。其中硬件電路包括鍵盤控 制模塊、顯示模塊和測量模塊，鍵盤模塊采用獨(dú)立式的鍵盤，實(shí)現(xiàn)了 測頻功能 ，還實(shí)現(xiàn)了 周期、脈寬、占空比測量等功能的選擇；顯示模塊采用靜態(tài)顯示方式，因此電路結(jié)構(gòu)簡單，顯示方便； AT89C51 單片機(jī)的軟件編程采用靈活易讀的 C 語言。本設(shè)計(jì)將 AT89C51 單片機(jī)的控制靈活性和 FPGA芯片的現(xiàn)場可編程性相結(jié)合，不但大大縮短了開發(fā)研制周期，而且使本系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、可靠性高、測頻范圍寬、精度高等優(yōu)點(diǎn) 。 關(guān)鍵詞： EDA 技術(shù) ； 單片機(jī) ； 頻率計(jì) ； FPGA 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說明書（畢業(yè) 論文 ） II Based on the MCU and FPGA such as the frequency accuracy of design SCM part Abstract The design issues for the frequency of such as the frequency accuracy of design which based on the MCU and FPGA. In the design AT89C51 as a main ponent, pleted the whole circuit’ s signal control, the data processing functions and so on。 a field programmable logic device FPGA and chip FLEX EPF10K20RC2084 pleted logic controling and counting function. This paper discusses in detail the accuracy of the figures such as the frequency in frequency measurement principle, hardware circuit ponents, design and microcontroller software design. Circuit includes hardware keyboard control module, module and measurement module keyboard module of six keys choice, it not only pletes the functional test frequency but also pletes the cycle, pulse width, duty cycle measurement function of choice。 Module static display mode made the circuit simple, and convention to show。 AT89C51 flexible software programming in C language accessibility. The design which binated AT89C51 control flexibility and FPGA Field Programmable Phase not only greatly shortens the development cycle time, but also makes the system have the advantages of pact, small size, high reliability, Measuring frequency range, the higher precision. Key words: EDA technology。 Microcontroller。 Cymometer。 FPGA 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說明書（畢業(yè) 論文 ） III 目 錄 摘 要 ......................................................................................................................................... I Abstract....................................................................................................................................... II 第一章 引言 .............................................................................................................................. 1 研究背景與意義 ......................................................................................................... 1 頻率計(jì)的發(fā)展概況 ..................................................................................................... 1 論文所做的工作與研究內(nèi)容 ..................................................................................... 2 第二章 等精度數(shù)字頻率計(jì)測頻原理與設(shè)計(jì)方法 .................................................................. 4 等精度數(shù)字頻率計(jì)測頻原理 ..................................................................................... 4 數(shù)字頻率計(jì)的測頻方法簡介 .......................................................................... 4 等精度測頻原理 .............................................................................................. 5 等精度數(shù)字頻率計(jì)的設(shè)計(jì)方法 ................................................................................. 7 電子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法 ...................................................................................... 7 第三章 主要芯片及設(shè)計(jì)工具簡介 .......................................................................................... 9 主要芯片性能介紹 ..................................................................................................... 9 AT89C51 單片機(jī)性能介紹 ............................................................................... 9 FLEX10K 系列芯片性能介紹 ....................................................................... 12 MAX+PLUSII 概述 ................................................................................................... 15 KEIL C51 語言簡介 ................................................................................................... 15 VHDL 語言簡介 ....................................................................................................... 17 第四章 硬件電路設(shè)計(jì) ............................................................................................................ 19 系統(tǒng)組成 ................................................................................................................... 19 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說明書（畢業(yè) 論文 ） IV 鍵盤接口電路 ........................................................................................................... 20 顯示電路 ................................................................................................................... 21 LED 顯示模塊 ................................................................................................ 21 顯示模塊 ........................................................................................................ 22 測量電路 ................................................................................................................... 24 測量與自校選擇電路 .................................................................................... 25 測頻 /測周電路 ............................................................................................... 26 脈寬控制電路 ................................................................................................ 28 硬件電路的 VHDL語言描述 .................................................................................. 29 D 觸發(fā)器 ......................................................................................................... 29 32 位計(jì)數(shù)器 .................................................................................................... 31 MUX648 多路選擇器 .................................................................................... 32 MUX21 選擇器 ..........................................................