原理分析:基於EDA技術的數字頻率及係統設計
發布時間:2015-06-09 責任編輯:echolady
【導讀】EDA通常都是作為大規模可編程邏輯器件的載體,主要方式就是用硬件語言作為係統邏輯描述。EDA以其靈活性強的特點成為電子係統的專用技術。本文就小編解析基於EDA技術的數字頻率計的整體設計。
EDA技術是以大規模可編程邏輯器件為設計載體,以硬件語言為係統邏輯描述的主要方式,以計算機、大規模可編程邏輯器件的開發軟件及實驗開發係統為設計工具,通(tong)過(guo)有(you)關(guan)的(de)開(kai)發(fa)軟(ruan)件(jian),自(zi)動(dong)完(wan)成(cheng)用(yong)軟(ruan)件(jian)設(she)計(ji)的(de)電(dian)子(zi)係(xi)統(tong)到(dao)硬(ying)件(jian)係(xi)統(tong)的(de)設(she)計(ji),最(zui)終(zhong)形(xing)成(cheng)集(ji)成(cheng)電(dian)子(zi)係(xi)統(tong)或(huo)專(zhuan)用(yong)集(ji)成(cheng)芯(xin)片(pian)的(de)一(yi)門(men)新(xin)技(ji)術(shu)。其(qi)設(she)計(ji)的(de)靈(ling)活(huo)性(xing)使(shi)得(de) EDA技術得以快速發展和廣泛應用。
工作原理
眾(zhong)所(suo)周(zhou)知(zhi),頻(pin)率(lv)信(xin)號(hao)易(yi)於(yu)傳(chuan)輸(shu),抗(kang)幹(gan)擾(rao)性(xing)強(qiang),可(ke)以(yi)獲(huo)得(de)較(jiao)好(hao)的(de)測(ce)量(liang)精(jing)度(du)。因(yin)此(ci),頻(pin)率(lv)檢(jian)測(ce)是(shi)電(dian)子(zi)測(ce)量(liang)領(ling)域(yu)最(zui)基(ji)本(ben)的(de)測(ce)量(liang)之(zhi)一(yi)。頻(pin)率(lv)計(ji)的(de)基(ji)本(ben)原(yuan)理(li)是(shi)用(yong)一(yi)個(ge)頻(pin)率(lv)穩(wen)定(ding)度(du)高(gao)的(de)頻(pin)率(lv)源(yuan)作(zuo)為(wei)基(ji)準(zhun)時(shi)鍾(zhong),對(dui)比(bi)測(ce)量(liang)其(qi)他(ta)信(xin)號(hao)的(de)頻(pin)率(lv)。通(tong)常(chang)情(qing)況(kuang)下(xia)計(ji)算(suan)每(mei)秒(miao)內(nei)待(dai)測(ce)信(xin)號(hao)的(de)脈(mai)衝(chong)個(ge)數(shu),即(ji)閘(zha)門(men)時(shi)間(jian)為(wei)1 s。閘門時間可以根據需要取值,大於或小於1 sdoukeyi。zhamenshijianyuechang,dedaodepinlvzhijiuyuezhunque,danzhamenshijianyuechang,zemeiceyicipinlvdejiangejiuyuechang。zhamenshijianyueduan,cededepinlvzhishuaxinjiuyuekuai,dancededepinlvjingdujiushouyingxiang。yibanqu1 s作為閘門時間。
數字頻率計的關鍵組成部分包括測頻控製信號發生器、計數器、鎖存器、譯碼驅動電路和顯示電路,其原理框圖如圖1所示。

測頻控製信號發生器產生測量頻率的控製時序,是設計頻率計的關鍵。這裏控製信號CLK取為1 Hz,2分頻後就是一個脈寬為1 s的時鍾信號FZXH,用來作為計數閘門信號。當FZXH為高電平時開始計數;在FZXH的下降沿,產生一個鎖存信號SCXH,鎖存數據後,還要在下次 FZXH上升沿到來之前產生清零信號CLEAR,為下次計數做準備,CLEAR信號是上升沿有效。
計數器
計數器以待測信號FZXH作為時鍾,在清零信號CLEAR到來時,異步清零;FZXH為高電平時開始計數。本文設計的計數器計數最大值是99 999 999。
鎖存器
當鎖存信號SCXH上shang升sheng沿yan到dao來lai時shi,將jiang計ji數shu器qi的de計ji數shu值zhi鎖suo存cun,這zhe樣yang可ke由you外wai部bu的de七qi段duan譯yi碼ma器qi譯yi碼ma並bing在zai數shu碼ma管guan上shang顯xian示shi。設she置zhi鎖suo存cun器qi的de好hao處chu是shi顯xian示shi的de數shu據ju穩wen定ding,不bu會hui由you於yu周zhou期qi性xing的de清qing零ling信xin號hao而er不bu斷duan閃shan爍shuo。鎖suo存cun器qi的de位wei數shu應ying跟gen計ji數shu器qi完wan全quan一yi樣yang,均jun是shi32位。
譯碼驅動電路
本文數碼管采用動態顯示方式,每一個時刻隻能有一個數碼管點亮。數碼管的位選信號電路是74LS138芯片,其8個輸出分別接到8個數碼管的位選;3個輸入分別接到EPF10K10LC84-4的I/O引腳。
數碼管顯示
本文采用8個共陰極數碼管來顯示待測頻率的數值,其顯示範圍從O~99 999 999。
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