《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1月6日至2014年1月10日华中科技大学武昌分校《电气工程及其自动化EDA课程设计》设计任务书一、设计题目数字频率计的设计2二、设计主要内容1．设计目的：（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1Hz到99999999Hz；（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。3信号源计数模块锁存器显示器控制信号100MHzCLK1Hz用于测量用于扫描显示被测信号fsinTESTENLOADCLR产生1MHz信号产生多种频率输出三、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。4四、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集中学生学习课程设计的关键理论知识、分配设计任务、明确设计要求、查找资料等。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。完成顶层文件图绘制，对编制好的封图交给老师检查，并按照老师要求修改。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5六、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...
