電子科技大學
學生姓名：
學號：指導教師：
一、實驗室名稱
二、實驗專案名稱：數字及頻率計的設計及實現
三、實驗原理：
1、測頻原理
若某一訊號在t秒時間裡重複變化了n 次，則根據頻率的定義可知該訊號的頻率fs 為：fs=n/t 通常測量時間t取1秒或它的十進位制時間。頻率計方框圖如下：
1）時基t 產生電路：
提供準確的計數時間t。晶振產生乙個振盪頻率穩定的脈衝，通過分頻整形、門控雙穩後，產生所需寬度的基準時間t的脈衝，又稱閘門時間脈衝。注意：
分頻器一般採用計數器完成，計數器的模即為分頻比。
2）計數脈衝形成電路：
將被測訊號變換為可計數的窄脈衝，其輸出受閘門脈衝的控制。
3）計數顯示電路：
對被測訊號進行計數，顯示被測訊號的頻率。計數器一般採用多位10 進製計數器；控制邏輯電路控制計數的工作程式：準備、計數、顯示、復位和準備下一次測量。
2、具體實現：
1) 測頻控制邏輯電路（以1 秒為例）
2） 產生乙個1秒脈寬的週期訊號；
3） 對計數器的每一位計數使能進行控制；
4） 完成下一次測量前的計數器復位；
以下是一種可能的時序關係：
5） 10 進製計數器
要求具有計數使能端cnten、復位端clr、進製輸出端co。
3、元件例化圖（方框圖）：
注意：用8個十進位制計數器實現1mhz計數。
四、實驗目的：
1、學會數字頻率計的設計方法；
2、掌握自頂向下的設計方法，體會其優越性。
五、實驗內容：
1、用vhdl 完成8 位數字頻率計的設計, 該頻率計要求頻率測量範圍：1 hz ～
20 mhz；測量誤差≤0.1%；具有清零復位功能；頻率測量結果用八位數碼管穩定顯示；
2、用實驗系統箱實現該頻率計，並用數碼管顯示所測的頻率值。
六、實驗器材（裝置、元器件）：
pc機一台、eda教學實驗系統一台、**電纜一根（已接好）、導線若干。
七、實驗步驟：
1、畫出實驗原理方框圖；
2、設計各個元件；
3、進行元件例化；
4、**程式，檢視數碼管顯示的頻率是否和待測的頻率相同。
八、實驗資料及結果分析：
該頻率計有分頻模組、計數模組、頻率計數控制模組、鎖存模組、掃瞄顯示控制模組組成，由於計數模組和掃瞄顯示控制模組前面的實驗報告已經給出，這裡僅給出鎖存模組、頻率計數控制模組的源程式。
（1） 頻率計數控制模組：
（2） 鎖存模組
（3） 分頻模組
（4） 頻率計全電路
2、全電路實驗結果
測試clk2結果：（clk2=4.88khz)
測試clk1結果：（clk1=78.125khz)
九、實驗結論：
（1）分頻模組實現了對輸入頻率的20m分頻，即可由20mhz的的頻率得到1hz的輸出頻率；
（2）頻率計數控制模組實現了對計數器使能端的控制、對計數器的清零控制、對鎖存器使能端的控制。1hz的時鐘訊號輸入輸入端textctl_clk，在計數器的使能端產生了1s的高電平，在鎖存使能端產生了0.5秒的高電平，同時在後0.
5秒產生在計數器清零端產生了低電平；該模組是頻率計的靈魂。
（3）鎖存模組在其使能端高電平時完成資料的輸入，並在使能端為低電平時完成對資料的鎖存。
（4）在實驗室箱上，數碼管能顯示由fin端輸入的頻率。
十、心得體會
（1）對頻率計原理以及各個模組功能的理解的深入理解才能順利完成各個模組的設計以及程式的編寫；
（2）對時序的分析理解在該實驗中有舉足輕重的作用。只有清楚地分析時序，才能理解各個模組之間的相互關聯，才能正確編寫程式；在本實驗開始，由於沒有認真理解鎖存使能端的時序，導致編寫的程式使數碼管的顯示不穩定，數碼管會清楚的顯示清零的過程；
（3）鎖存器的地位不言而喻，要使輸出穩定，必須有鎖存模組；
（4）在分頻模組的源程式中，只要對程式中的計數訊號的條件值進行修改就能實現對不同頻率的分頻；
（5）由於對試驗箱的進一步熟悉，實驗過程中**程式和連線比較順利。
十一、思考題
1、 增加計數器的位數就能實現測頻範圍的擴大；
2、 縮小延遲，減少毛刺，提高鎖存器效能能夠有效提高頻率計的精度。
數字頻率計
實驗報告 課程名稱 電子電路綜合設計指導老師 沈紅成績 實驗名稱 數字頻率計實驗型別同組學生姓名 一 設計任務 設計並製作乙個簡易數字頻率計電路。分三個頻段 1 10hz 100hz 99hz 2 100hz 1khz 999hz 3 1khz 10khz 9.9khz 當訊號頻率超過規定頻段的上限...
基於VHDL數字頻率計的設計》開題報告
商洛學院 本科畢業設計 開題報告 題目基於vhdl數字頻率計的設計 學院名稱物理與電子資訊工程系 專業班級電子資訊工程10級2班 學生姓名呂超 學號10037318 指導教師劉萌 填表時間 2014 年 3 月 10日填表說明 1.開題報告作為畢業設計 答辯委員會對學生答辯資格審查的依據材料之一。2...
數字頻率計課程設計
數字電子技術課程設計報告 題目 數字頻率計 學院專業 班級姓名 指導教師 2009年 12月14 日 1 會運用電子技術課程所學到的理論知識，獨立完成設計課題。2 學會將單元電路組成系統電路的方法。3 熟悉中規模積體電路和半導體顯示器件的使用方法。4 通過查閱手冊和文獻資料，培養獨立分析和解決實際問...