频率计课程设计实验报告.pdf

课 程 设 计 报 告 课程设计名称：电子系统综合课程设计 课程设计题目：频率计 频率计课程设计实验报告 一、设计任务要求 1、根本要求： 设计一个 3 位十进制数字显示的数字式频率计，其频率测量范围在 1MHz 内。量程分 别为 10kHz,100kHz 和 1MHz 三档，即最大读数分别为和 999kHz。这里要求量程可以 自动转换，详细要求如下： 1〕、当读数大于 999 时，频率计处于超量程状态，此时显示器发出溢出指示〔最 高位显示 F，其余各位不显示数字〕，下一次测量时，量程自动增大一档。 2〕、当读数小于 099 时，频率计处于欠量程状态，下一次测量时，量程自动减小 一档。 3〕、采用记忆显示方式，即计数过程中不显示数据，待计数过程完毕以后，显示 测频结果，并将此显示结果保持到下一次计数完毕，显示时间不小于 1s。 4〕、小数点位置随量程变更自动移位。 二、设计方案 1、系统功能〔根本功能和附加功能〕 根本功能：显示待测频率，LED灯显示小数点，显示待测频率的量程。 附加功能：实现量程自由变化，通过拨码开关控制待测频率大小。 2、系统设计方案说明 控 制 时 钟 输 入 分频 计数 量 程 BCD 50MHZ 和 显 显示 示 被测信号 1、分频模块：由于测频时不同量程档需要不同的时基信号，分频模块是必不可少的。 系统通过试验箱给定的50MHZ的频率通过分频变成0.5HZ，即1秒钟得计数时间，通过 1秒钟的记数时间里待测频率上升沿的数量实现频率测定，待测频率通过分频，多路 器等实现各频率的测定 2 计数模块：想要实现频率的测定，其实就是在1秒钟的计数时间里对待测频率信号 上升沿进展计数，所以计数模块是不可缺少的，本计数器需输出指示超量程和欠量 程状态的信号。 3 量程控制模块：对待测频率的量程进展判断，确定量程以后，根据不同的量程， 在试验箱上显示，我们的设计是4个量程〔1，2,3量程和超量程〕。： 4 BCD译码模块：用到实验箱SOPC上的6个静态共阳数码管中的后三个数码管，并且 试验箱内部有译码器，只需要输入4位数就可以在数码管上显示。 三、各模块程序如下： 1、 分频模块程序： 1〕百分频模块程序： module plj(clk,dingshi); input clk; output dingshi; reg [40:0] counter; reg dingshi; always @(posedge clk) begin if (counter==49) //计数时钟上升沿数量，100次时钟周期 begin //输出一周期信号，得到100分频信号。 dingshi<=~dingshi; counter<=0; end else begin counter<=counter+1; end end endmodule 给定时钟频率，时钟周期过100次，输出一个周期信号。得到原信号的100分频信号； 2〕非常频模块程序： module FP_SHI(clk,dingshi); input clk; output dingshi; reg [40:0] counter; reg dingshi; always @(posedge clk) begin if (counter==4) //计数时钟上升沿数量，10次时钟周 begin //期，输出一次周期信号，得到10 di