3.3 系统顶层模块设计 9

3.4 单片机和 CPLD 的连接 9

4 测频系统软件设计与仿真 10

4.1 相关软件介绍 10

4.1.1 Keil uVision4 简介 10

4.1.2 STC-ISP 软件介绍 11

4.2 Quartus II 7.0 简介 11

4.2.1 原理图设计方式 12

4.2.2 VHDL 硬件描述语言设计方式 16

4.3 CPLD 各模块仿真与分析 17

4.3.1 频率计部分的时序仿真与分析 17

4.3.2 数码管驱动部分 21

4.3.3 CPLD 原理图综合 23

4.4 单片机部分 24

5 实验结果分析 25

总结 28

致谢 29

参考文献 30

1 绪论

本章首先引出了数字频率计的基本概念，让读者对数字频率计有一个基本的了 解，接着介绍了频率计的研究现状及发展状况、研究背景和研究意义，最后阐述了本 课题所研究的内容。

1.1 数字频率计概述

数字频率计是采用数字电路制作成的能实现对周期性变化信号频率测量的仪器。 一般的数字频率计由时基（T）电路、计数显示电路、输入电路以及控制电路这四部 分构成。频率计主要用于测量正弦波、矩形波、三角波和尖脉冲等周期信号的频率值。 其扩展功能可以测量信号的周期和脉冲宽度。

1.2 数字频率计的发展情况

目前国内外使用的测频法主要有直接测频法、游标法、时间-电压变化法、多周 期同步法以及相位比较法等等。直接测频法测量方便、读数简单，但测量精度较低。 游标法采用模拟的方法，与直接测频法相比测量精度有所提高，但是电路设计也复杂 很多。时间-电压变化法是利用电容的充放电时间进行测量，由于经过了 A/D 转换， 所以速度较慢，且抗干扰能力差。多周期同步法受到越来越广泛的应用，其计数闸门 时间是被测信号的整周期倍数，从而消除了对测量信号计数的 1 个字误差，测量精 度大大提高。多周期同步法也有其缺点，不能连续测量信号频率。因此，不同的测频 法有其优点和缺点，采用什么样的测频法要根据测量要求和应用场合来决定，本设计 综合以上几种测频方法，采用等精度测频的原理，保证了整个测量过程中精度保持不 变。

1.3