1、 课 程 设 计 报 告 书课 程 设 计 报 告 书 课 程 名 称 数字电子技术课程设计 C 院(系、部、中心) 通信工程学院 专 业 电子信息工程 班 级 姓 名 起 止 日 期 指 导 教 师 一、课程设计目的: 本课程是学完数字电子技术课程之后,让我们综合运用数字电子技术 知识,进行小型数字电子系统的设计、安装和调测,以加深对数字电子电路基本 知识的理解,对教材内容有一个系统的全面的认识。并通过课程设计,了解数字 电子系统的基本结构和简单的设计方法。在课程试验的基础上,进一步提高综合 应用知识、分析解决问题的能力,达到将理论知识和电子技术实践初步结合的目 的。 二、课程设计题目:简易
2、频率计 要求: “简易频率计”主要由分频器,计数器,译码器,显示器和控制电路等 部分组成,要求能测量 1-9999Hz 的被测信号频率,所测频率值能稳定显示。误 差为1。采用 CPLD 设计,要求采用层次化设计,各模块电路应分别通过仿真测 试,记录仿真波形。 三、设计框图和原理分析 基本框图如下: 分析系统的逻辑功能及其框图,简易频率计系统原理框图,主要由控制器、 分频器、计数器等部分组成。所谓“频率” ,就是周期性信号在单位时间(1s) 内变化的次数。若在一定时间间隔 T 内测得这个周期性信号的重复变化次数 N, 则其频率可表示为 fN/T 将被测信号变成脉冲信号,其重复频率等于被测频率 F
3、x。实验提供标准的时间 脉冲信号,经分频计得到 10Hz 和 0.5Hz 的标准信号,通过传输门把 0.5Hz 的信 号与待测信号相连接,其标准信号周期为 1s,则门控电路的输出信号持续时间 也准确的等于 1s。闸门电路由标准的秒信号进行控制,当秒信号来到时,闸门 开通被测脉冲信号通过闸门送到计数译码显示电路。秒信号结束时闸门关闭,计 数器停止计数。由于计数器计得的脉冲数 N 为在 1s 时间内的累计数,所以被测 信号的频率 Fx =N Hz。 四、基本单元电路 分频器:使用 4 片 74160 实现 分频器分别把 1KHz 的脉冲信号分为 10Hz 和 0.5Hz 的两个信号,10Hz 信号
4、与 0.5Hz 信号来控制控制器, 0.5Hz 信号一边与待测信号通过传输门,一边控制着 控制电路。 下图为分频器电路图: 输入 1000Hz 信号 仿真得到如下图: 控制电路: 由 74160 和 74138 译码器组成: 当 0.5Hz 的信号处于低电平的时候使其正常工 作,控制着控制电路的开关。 当输入 10Hz 和 1/2 信号,仿真结果如下: 计数电路: 由 4 个 74160 级联而组成: 五、组装电路,进行实验。 将上面各个电路模块化,然后得到总电路图如下: 将其输入到 EDA6000 中进行实验。 待测信号 实验结果 1H 1H 10H 10H 100H 100H 1KH 1000H 另在 MAXPlux 中仿真: 当输入待测信号周期为 1.126ms 的信号(即 888Hz) 仿真的结果为: 综上所述电路符合要求,可以有效控制等的变化情况。 六、心得体会 在短短的一个星期