结 论 19

参考文献 20

致  谢 21

附录1  总电路图 22

附录2  程序代码 23

附录3  实物图 32

1  绪论

1.1  课题背景及其意义

1.1.1  设计背景

白驹过隙，大学的求学之路即将完结了，为了检验自己对这四年所学的知识掌握运用的熟练程度，并且针对电子信息专业课程的一些相应要求，培养出能灵活运用所学的理论知识与实践相结合，独立思考，锻炼手工操作等方面的本领，基于个人兴趣爱好及所掌握的知识，本设计选择基于CPLD的数字频率计的设计。

1.1.2  设计目标

（1）频率测量范围：1——9999Hz。

（2）输入被测信号幅值Vi<100mV。

（3）测量1s时间内的脉冲数。

（4）测量误差<5%。

1.1.3  设计意义

由于电子技术的迅捷发展，由分立电子元件及其所构成的相关功能单元，已开始渐渐被功能更加强大、性能更加稳定、使用更加便捷的集成芯片所取代。所有由集成芯片和自动测量，显示外围电路，控制电路被广泛应用在各类电子设备产品中。数字系统、设备已广泛应用于生活中各领域，更新换代速度可称得上是与日俱进。数字频率计是一种测量设备在通信系统中是不可缺少的工具，用于对波形的频率测量，可以测量在生产应用中的各种产品的数量，总之数字频率计的应用与我们的生活息息相关。

1.2  数字频率计的发展

从一些传统的电子测量仪器来看，测量精度得到了的频率测量一般是低的示波器相比，且误差比较大。频谱可以准确测量信号和它的频谱，但其测量速度相对比较慢，不能及时、快速的跟踪捕获信号的频率变化。与此相比较，它可以改变频率快，信号频率的准确捕捉，所以频率计被广泛应用于生产生活。

在产业生产制造中，频率计在生产线的生产测评中得到了广泛的运用。它能快速捕捉到晶体振荡器输出频率的变化，因此借用频率计，我们可以及时的发现不合格的晶振产品，来确保产品的品质。在测量实验室中，频率计用于对不同的电子测量仪器的本地振荡器进行校验。在无线通讯测试领域中，频率计既可以用来对无线通讯基站的主时钟进行校准，也可以用来对无线电台的跳频信号和频率调制信号进行分析。

得益于大规模、超大规模数字集成电路技术、数据通信技术以及单片机技术的结合，数字频率计发展进入了智能化和微型化的全新阶段。并且其效用也得到了进一步的突破，除了频率比、测量频率、相位、时间、周期、相位差等功能外，它也具有一个自捡、自校、自诊断、数理统计、计算方均根值、数据存储和数据通信等作用。此外，还能测量电压、电流、阻抗、功率和波形等等。

在近些年里，改进的硅处理技术和高级设计软件工具产生了新的基于查找表(LYT)的CPLD。基于LUT的器件能够提供速度和时序确定性，而在过去只有基于PT的架构具有这些特性。在基于LUT的器件中，典型的4输入LUT与寄存器组合在一起构成基本的逻辑单元。这种组合通常也称为LUT。这一架构的典型例子可以在LatticeMachXO中找到。

1.2.1  数字频率计的分类论文网

时至今日，数字频率计的种类不计其数，其功能和用途也大有不同，所以按照仪器的功能划分大致可分为通用型与专用型。按频率段分类可分为低、中、高和微波频率计之分。