数字频率计的设计VHDL

设计性实验 实验一、数字频率计的设计 二、实验内容 本次实验要求设计一个数字频率计，频率测量范围为1Hz~50MHz，采用100MHz的基准时钟。刷新时间不大于2秒（最长2秒刷新一次频率显示）。功能示意框图如图3-1： 图3-1 数字频率计功能示意图 三、实验提示 本次实验要求设计一个数字频率计，对输入频率进行测量。根据实验的要求，频率测量的范围为1Hz~50MHz，跨度较大，考虑到若完全输出至少需要8位，位数较多，因此可考虑分档显示，用三到四位显示数值，一位显示档位。 本实验要实现一个数字频率计，核心部分是要实现一个脉冲计数器，对输入脉冲进行计数，然后再转化输出。由于需要测量的最小频率为1Hz，可以考虑使用一个频率为0.5Hz的门控信号，让它在高电平期间计数被测信号的上升沿，对于0.5Hz的门控信号而言，它的每个高电平持续时间为1秒，被测信号上升沿的数目即为待测信号的频率。 考虑本次实验的基准时钟为100MHz，因此必须分频到0.5Hz才能完成计数被测信号上升沿的功能，因此要让基准时钟通过加一个分频器以得到0.5Hz的门控信号。 题目指标要求刷新时间不大于2秒，可以在前次计数结束后，即门控信号为低电平期间将计数值清零，计 数器停止计数。当门控信号的上升沿来时，计数器进入下一次计数，这样刷新时间为2秒，符合设计要求。 对于显示模块的实现，由实验版的电路图中看可发现在控制数码管显示只有一个4511去控制，则一次只能显示一个数码，因此如何实现多位的显示，是本模块实现的关键。