【實驗四】4位十進制頻率計設(shè)計

1、EDA實驗【實驗四】【實驗四】4位十進制頻率計設(shè)計位十進制頻率計設(shè)計 實驗目的n設(shè)計四位十進制頻率計。設(shè)計四位十進制頻率計。n學習復雜數(shù)字系統(tǒng)的設(shè)計方法。學習復雜數(shù)字系統(tǒng)的設(shè)計方法。實驗原理根據(jù)頻率的定義和頻率測量的基本原理，測定信根據(jù)頻率的定義和頻率測量的基本原理，測定信號的頻率必須有一個脈寬為號的頻率必須有一個脈寬為1秒的對輸入信號脈秒的對輸入信號脈沖計數(shù)允許的信號；沖計數(shù)允許的信號；1秒計數(shù)結(jié)束后，計數(shù)值鎖秒計數(shù)結(jié)束后，計數(shù)值鎖入鎖存器的鎖存信號和為下一測頻計數(shù)周期作準入鎖存器的鎖存信號和為下一測頻計數(shù)周期作準備的計數(shù)器清備的計數(shù)器清0信號。這清信號。這清0個信號可以由一個個信號可以由一

2、個測頻控制信號發(fā)生器產(chǎn)生，即圖測頻控制信號發(fā)生器產(chǎn)生，即圖4-1中的中的TESTCTL，它的設(shè)計要求是，它的設(shè)計要求是，TESTCTL的計數(shù)的計數(shù)使能信號使能信號CNT_EN能產(chǎn)生一個能產(chǎn)生一個1秒脈寬的周期信秒脈寬的周期信號，并對頻率計的每一計數(shù)器號，并對頻率計的每一計數(shù)器CNT10的的ENA使使實驗原理能端進行同步控制。當能端進行同步控制。當CNT_EN高電平時，允許高電平時，允許計數(shù)；低電平時停止計數(shù)，并保持其所計的脈沖計數(shù)；低電平時停止計數(shù)，并保持其所計的脈沖數(shù)。在停止計數(shù)期間，首先需要一個鎖存信號數(shù)。在停止計數(shù)期間，首先需要一個鎖存信號LOAD的上跳沿將計數(shù)器在前的上跳沿將計數(shù)器在前

3、1秒鐘的計數(shù)值鎖秒鐘的計數(shù)值鎖存進各鎖存器存進各鎖存器REG4B中，并由外部的中，并由外部的7段譯碼器段譯碼器譯出，顯示計數(shù)值。設(shè)置鎖存器的好處是，顯示譯出，顯示計數(shù)值。設(shè)置鎖存器的好處是，顯示的數(shù)據(jù)穩(wěn)定，不會由于周期性的清零信號而不斷的數(shù)據(jù)穩(wěn)定，不會由于周期性的清零信號而不斷閃爍。閃爍。 實驗原理鎖存信號之后，必須有一清零信號鎖存信號之后，必須有一清零信號RST_CNT對對計數(shù)器進行清零，為下計數(shù)器進行清零，為下1秒鐘的計數(shù)操作作準備。秒鐘的計數(shù)操作作準備。其工作時序波形如圖其工作時序波形如圖4-2。實驗內(nèi)容n程序程序4-1：測頻控制器：測頻控制器 。n程序程序4-2： 4位鎖存器。位鎖存器

4、。n程序程序4-3：十進制計數(shù)器：十進制計數(shù)器 。n對上述程序進行編輯、編譯和時序仿真分析，對上述程序進行編輯、編譯和時序仿真分析，并記錄仿真波形。并記錄仿真波形。n例例4-4：設(shè)計原理圖并仿真和進行硬件下載測：設(shè)計原理圖并仿真和進行硬件下載測試。試。 實驗內(nèi)容實驗結(jié)果與數(shù)據(jù)記錄1. 4位十進制頻率計工作波形位十進制頻率計工作波形實驗要求2. 編譯、綜合和適配頻率計頂層設(shè)計文件，并編編譯、綜合和適配頻率計頂層設(shè)計文件，并編程下載到目標器件程下載到目標器件EPF10K10中。建議選實驗電中。建議選實驗電路模式路模式0，數(shù)碼管，數(shù)碼管4-1（PIO31-PIO16）顯示測）顯示測頻輸出；待測頻率輸入頻輸出；待測頻率輸入FIN由由clock0輸入，頻率輸入，頻率可選可選4Hz、256HZ . . .或更高；或更高；1HZ測頻控制信測頻控制信號號F1HZ由由clock2輸入（用電路帽選選輸入（用電路帽選選1Hz）。）。 思考題1. 認真分析圖認真分析圖4-4-1