1、EDA實(shí)驗(yàn)【實(shí)驗(yàn)四】【實(shí)驗(yàn)四】4位十進(jìn)制頻率計(jì)設(shè)計(jì)位十進(jìn)制頻率計(jì)設(shè)計(jì) 實(shí)驗(yàn)?zāi)康膎設(shè)計(jì)四位十進(jìn)制頻率計(jì)。設(shè)計(jì)四位十進(jìn)制頻率計(jì)。n學(xué)習(xí)復(fù)雜數(shù)字系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法。學(xué)習(xí)復(fù)雜數(shù)字系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法。實(shí)驗(yàn)原理根據(jù)頻率的定義和頻率測(cè)量的基本原理，測(cè)定信根據(jù)頻率的定義和頻率測(cè)量的基本原理，測(cè)定信號(hào)的頻率必須有一個(gè)脈寬為號(hào)的頻率必須有一個(gè)脈寬為1秒的對(duì)輸入信號(hào)脈秒的對(duì)輸入信號(hào)脈沖計(jì)數(shù)允許的信號(hào)；沖計(jì)數(shù)允許的信號(hào)；1秒計(jì)數(shù)結(jié)束后，計(jì)數(shù)值鎖秒計(jì)數(shù)結(jié)束后，計(jì)數(shù)值鎖入鎖存器的鎖存信號(hào)和為下一測(cè)頻計(jì)數(shù)周期作準(zhǔn)入鎖存器的鎖存信號(hào)和為下一測(cè)頻計(jì)數(shù)周期作準(zhǔn)備的計(jì)數(shù)器清備的計(jì)數(shù)器清0信號(hào)。這清信號(hào)。這清0個(gè)信號(hào)可以由一個(gè)個(gè)信號(hào)可以由一

2、個(gè)測(cè)頻控制信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生，即圖測(cè)頻控制信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生，即圖4-1中的中的TESTCTL，它的設(shè)計(jì)要求是，它的設(shè)計(jì)要求是，TESTCTL的計(jì)數(shù)的計(jì)數(shù)使能信號(hào)使能信號(hào)CNT_EN能產(chǎn)生一個(gè)能產(chǎn)生一個(gè)1秒脈寬的周期信秒脈寬的周期信號(hào)，并對(duì)頻率計(jì)的每一計(jì)數(shù)器號(hào)，并對(duì)頻率計(jì)的每一計(jì)數(shù)器CNT10的的ENA使使實(shí)驗(yàn)原理能端進(jìn)行同步控制。當(dāng)能端進(jìn)行同步控制。當(dāng)CNT_EN高電平時(shí)，允許高電平時(shí)，允許計(jì)數(shù)；低電平時(shí)停止計(jì)數(shù)，并保持其所計(jì)的脈沖計(jì)數(shù)；低電平時(shí)停止計(jì)數(shù)，并保持其所計(jì)的脈沖數(shù)。在停止計(jì)數(shù)期間，首先需要一個(gè)鎖存信號(hào)數(shù)。在停止計(jì)數(shù)期間，首先需要一個(gè)鎖存信號(hào)LOAD的上跳沿將計(jì)數(shù)器在前的上跳沿將計(jì)數(shù)器在前

3、1秒鐘的計(jì)數(shù)值鎖秒鐘的計(jì)數(shù)值鎖存進(jìn)各鎖存器存進(jìn)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(jì)數(shù)值。設(shè)置鎖存器的好處是，顯示譯出，顯示計(jì)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(huì)由于周期性的清零信號(hào)而不斷的數(shù)據(jù)穩(wěn)定，不會(huì)由于周期性的清零信號(hào)而不斷閃爍。閃爍。 實(shí)驗(yàn)原理鎖存信號(hào)之后，必須有一清零信號(hào)鎖存信號(hào)之后，必須有一清零信號(hào)RST_CNT對(duì)對(duì)計(jì)數(shù)器進(jìn)行清零，為下計(jì)數(shù)器進(jìn)行清零，為下1秒鐘的計(jì)數(shù)操作作準(zhǔn)備。秒鐘的計(jì)數(shù)操作作準(zhǔn)備。其工作時(shí)序波形如圖其工作時(shí)序波形如圖4-2。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容n程序程序4-1：測(cè)頻控制器：測(cè)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(jìn)制計(jì)數(shù)器：十進(jìn)制計(jì)數(shù)器 。n對(duì)上述程序進(jìn)行編輯、編譯和時(shí)序仿真分析，對(duì)上述程序進(jìn)行編輯、編譯和時(shí)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(jì)原理圖并仿真和進(jìn)行硬件下載測(cè)：設(shè)計(jì)原理圖并仿真和進(jìn)行硬件下載測(cè)試。試。 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)結(jié)果與數(shù)據(jù)記錄1. 4位十進(jìn)制頻率計(jì)工作波形位十進(jìn)制頻率計(jì)工作波形實(shí)驗(yàn)要求2. 編譯、綜合和適配頻率計(jì)頂層設(shè)計(jì)文件，并編編譯、綜合和適配頻率計(jì)頂層設(shè)計(jì)文件，并編程下載到目標(biāo)器件程下載到目標(biāo)器件EPF10K10中。建議選實(shí)驗(yàn)電中。建議選實(shí)驗(yàn)電路模式路模式0，數(shù)碼管，數(shù)碼管4-1（PIO31-PIO16）顯示測(cè)）顯示測(cè)頻輸出；待測(cè)頻率輸入頻輸出；待測(cè)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(cè)頻控制信測(cè)頻控制信號(hào)號(hào)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(rèn)真分析圖認(rèn)真分析圖4-4-1