電路設計管理論文

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摘要

隨著大規模集成電路技術和計算機技術的不斷發展，在涉及通信、國防、航天、醫學、工業自動化、計算機應用、儀器儀表等領域的電子系統設計工作中EDA技術的含量正以驚人的速度上升；電子類的高新技術項目的開發也逾益依賴于EDA技術的應用。即使是普通的電子產品的開發EDA技術常常使一些原來的技術瓶頸得以輕松突破從而使產品的開發周期大為收縮、性能價格比大幅提高。不言而喻EDA技術將迅速成為電子設計領域中的極其重要的組成部分。

100Hz頻率計數器的主要功能是在一定時間內對頻率的計算。在數字系統中，計數器可以統計輸入脈沖的個數，實現計時、計數、分頻、定時、產生節拍脈沖和序列脈沖。而本篇論文主要介紹了頻率計數器的實現:系統以MAX+PULSLLII為開發環境，通過VHDL語言作為硬件描述語言實現對電路結構的描述。在VHDL語言中采用了一系列的語句,例如:if語句、case語句、loop語句等。這些語句對程序中的輸入輸出端口進行了解釋,并給出實現代碼和仿真波形。相關的一些關鍵詞：100Hz；分頻；計數；MAX+PULSLLII；VHDL；編譯；仿真等。

前言

VHDL是超高速集成電路硬件描述語言（VeryHighSpeedIntegratedCircuitHardwareDescriptionLanguage）的縮寫在美國國防部的支持下于1985年正式推出是目前標準化程度最高的硬件描述語言。IEEE（TheInstituteofElectricalandElectronicsEngineers）于1987年將VHDL采納為IEEE1076標準。它經過十幾年的發展、應用和完善以其強大的系統描述能力、規范的程序設計結構、靈活的語言表達風格和多層次的仿真測試手段在電子設計領域受到了普遍的認同和廣泛的接受成為現代EDA領域的首選硬件描述語言。目前流行的EDA工具軟件全部支持VHDL它在EDA領域的學術交流、電子設計的存檔、專用集成電路（ASIC）設計等方面擔任著不可缺少的角色。

數字頻率計是數字電路中的一個典型應用，實際的硬件設計用到的器件較多，連線比較復雜，而且會產生比較大的延時，造成測量誤差、可靠性差。隨著復雜可編程邏輯器件（CPLD）的廣泛應用，以EDA工具作為開發手段，運用VHDL語言。將使整個系統大大簡化。提高整體的性能和可靠性。

本文用VHDL在CPLD器件上實現一種2b數字頻率計測頻系統，能夠用十進制數碼顯示被測信號的頻率，不僅能夠測量正弦波、方波和三角波等信號的頻率，而且還能對其他多種物理量進行測量。具有體積小、可靠性高、功耗低的特點。

目錄

摘要………………………………………………………………………1

前言……………………………………………………………………2

目錄……………………………………………………………………3

第一章設計目的………………………………………………………5

1.1設計要求……………………………………………………5

1.2設計意義……………………………………………………5

第二章設計方案………………………………………………………6

第三章產生子模塊……………………………………………………7

3.1分頻模塊……………………………………………………7

3.2分頻模塊源代碼………………………………………………8

3.3仿真及波形圖…………………………………………………9

第四章計數模塊………………………………………………………9

4.1．計數模塊分析…………………………………………………9

4.2．計數模塊源代碼………………………………………………10

4.3計數模塊的仿真及波形圖……………………………………12

第五章顯示模塊……………………………………………………12

5.1七段數碼管的描述……………………………………………13

5.2八進制計數器count8的描述…………………………………14

5.3七段顯示譯碼電路的描述……………………………………15

5.4計數位選擇電路的描述………………………………………16

5.5總體功能描述……………………………………………18

5.6顯示模塊的仿真及波形圖………………………………19

第六章頂層文件…………………………………………………20

6.1頂層文件設計源程序…………………………………………20

6.2頂層文件的仿真及波形圖………………………………………21

結語…………………………………………………………22

參考文獻……………………………………………………23

致謝…………………………………………………………24

附件…………………………………………………………25

第一章設計目的

1.1設計要求

a.獲得穩定100Hz頻率

b.用數碼管的顯示

c.用VHDL寫出設計整個程序

1.2設計意義

a.進一步學習VHDL硬件描述語言的編程方法和步驟。

b.運用VHDL硬件描述語言實現對電子元器件的功能控制

c.熟悉并掌握元件例化語句的使用方法

d.熟悉數字式頻率的基本工作原理。

e.熟悉數字頻率計中計數顯示設計

f.熟悉掌握MAX+PLUSⅡ軟件的基本使用方法。