一种数字频率计的设计调研报告

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1、本科生毕业论文(设计)调研报告一种数字频率计的设计一、课题介绍（一）课题主要目标任务设计的目标任务1.基于单片机设计一个数字频率计。2.熟悉51或AVR单片机集成开发环境，运用C语言编写工程文件。3.熟练应用所选用单片机内部结构、资源，以及软硬件调试设备的基本方法。4.自行构建基于单片机的最小系统，完成相关硬件电路的设计实现。5.了解数字频率计的工作原理和实现方法，以及人机交互模块的设计。6.学习数字检测频率计算法的软硬件实现方法。（二）系统功能及技术性能指标完成功能频率计又称为频率计数器，是一种专

2、门对被测信号频率进行测量的电子测量仪器。技术要求1.完成单片机最小系统设计；2.精确完成频率检测的设计和实现（精度要求：检测1V-5V频率在1Hz-1MHz周期信号的周期，误差不超过1%）；3.完成软件对硬件检测和调试工作；简要工作原理：其最基本的工作原理为：当被测信号在特定时间段T内的周期个数为N时，则被测信号的频率f=N/T。二、课题文献综述1、《基于EDA技术的频率计系统设计》1）作者：金琳2）内容提要：基于EDA技术设计的频率计，依赖功能强大的计算机，利用硬件描述语言VHDL语言和EDA软件

3、来完成对系统硬件功能的实现，打破了传统电子电路设计方法。采用EDA技术设计的电子电路，把具有控制功能的各个模块程序下载到一块芯片上，它代替了原有的许许多多单元电路或单片机的控制芯片和大量的外围电路，使电子电路设计更加灵活方便。从实验结果上看，采用EDA技术设计的电子电路，可以弥补传统硬件电子电路设计中的不足。在硬件设计中不能完成的仿真实验可以在软件设计中实现，这是EDA技术设计的最大优点。同时程序在EDA软件平台Max+plusII上编译仿真后使结果更加清晰，波形测试点读数精确，参数调节方便。因此软

4、件仿真设计可以节省设计资源，减少设计步骤，缩短设计周期。3）基本工作原理：测频的原理归结成一句话，即在单位时间内对被测信号进行计数。图1说明了测频的原理及误差产生的原因。4）结论：在本次毕业设计中，我主要采用功能强大的计算机，利用硬件描述语言VHDL和EDA技术设计3位十进制数字显示的数字式频率计系统，使用时只要按照测频量程需要，选择合适的时基信号即闸门时间，对输入被测信号进行计数，即可实现测频的目的。它打破了传统意义上的单兀电路或单片机技术实现的电子电路设计方法，大大简化了电路结构提高电路的稳定性

5、，节约能源。本论文首先介绍了EDA技术的发展背景、应用范围和设计中应用的部分功能。接下来说明设计的频率计的功能，设计思路及采用的电子兀件简介，各兀器件的连接和电路布线。最后用HDL语言及汇编语言进行软件编写，经过多次调试与修改，最终基本上实现了设计的要求。2、《数字频率计中C语言编程的研究》1）作者：艾红、王捷2）摘要：在单片机应用系统中利用C语言编程具有一定优点。介绍了用C语言实现数字频率计的软件设计。介绍了C语言使用中几个关键问题。并对一数字频率计的主程序、显示程序中小数点处理程序进行了论述。全

6、部软件编程不是采用常规的汇编语台，而是利用C语言强大的浮点运算能力，实现频率计的软件设计。因此提高了频率计的测量精度。具有一定的实用价值。关键词：频率测量；单片机；C语言；周期3）C51语言使用中几个关键问题：在数字频率计中，没有采用常用的汇编语言，全部软件用C语言编程。8051中一片机的C语言编译器简称C51。C51程序有且仅有一个名为main的主程序。a、用#include在C语言源程序中包含库文件。例如:#includeb、为了能直接访问特殊功能寄存器SFR,C51提供了一种

7、自主形式的定义方法，这是标准C语言中所没有的，仅适于单片机编程。例如:sfrTMOD=0X89;c、对于片外的1/0扩展，用“#define”语句进行定义如:#definePORTAXBYTE[0xffc0];d、实时中断程序的编程方法。中断函数的声明方法如下：void<函数名>(void)interrupt[中断向量代号][using[内部寄存器组代号]4）结论：木文的工作基础是应用单片机设计的数字频率计利用C语言进行中一片机应用系统数字频率计的设计，不仅编程简单，精度高，而且避免了汇编语言在进行

8、乘除法运算时要考虑采用浮点运算的要求与汇编语言相比编程语句大大减少数字频率计的全部软件均经过了调试。并进行了误差分析频率的测量范围从1Hz到1MHz，具有一定的实用价值。3、《基于量程自动转换的频率计设计》1）作者：吴建新2）摘要：给出了基于EDA技术并结合测频法和测周法来设计一个频率测量系统的具体方案，该方案在高频时采用测频法，而在低频时采用测周法，且两种测量方法在频率分界点可以自动转换，从而在一片FPGA芯片上实现了高低两种数字频率计的设计。关键词：EDA；可编程