数字电子技术EDA实习数字频率计MAX Plus II 102.docx
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数字电子技术EDA实习数字频率计MAXPlusII102
数字电子技术实习
实习题目数字频率计
指导教师××××××
班级××××班
姓名×××
学号××××××
北华大学电气信息工程学院
目录
一、设计任务1
1.设计要求1
2．扩展功能1
二、设计过程2
1．cymometer顶层原理图及仿真2
2．count1k模块原理图及仿真3
3．ctrl模块原理图及仿真3
4．cout模块原理图及仿真4
5．reg模块原理图及仿真5
6．data_processor模块原理图及仿真6
7．display模块原理图及仿真12
三、安装调试17
1．原理图编辑与编译17
2．原理图仿真17
3．引脚锁定17
4．器件编程及配置18
5．硬件调试18
四、元件清单19
五、实习心得20
参考文献21
一、设计任务
1.设计要求
数字频率计是一种用来测试周期性变化信号工作频率的装置。
其原理是在规定的单位时间（闸门时间）内，记录输入脉冲的个数。
设计一个数字显示的频率计。
其设计要求如下：
（1）频率计采用六位数码管显示；
（2）频率测量范围为1Hz~999KHz，用LED指示；
（3）采用记忆显示方式，即在计数过程中不显示测试数据，待计数过程结束后显示测试结果，并将此结果保持到下一次计数结束。
显示时间不小于1秒。
2．扩展功能
在上述设计的基础上进行改进，扩展如下功能：
①增加频率测量范围：
1Hz～999MHz，并带有测量数据溢出显示；
②对测试信号的频率分为H、KH、MH三个频段量程,分别为1～999Hz、1～999KHz和1～999MHz；
③对于各频段量程,其数据显示采用四舍五入,并保留小数点后一位；
④对于高位0，具有屏蔽功能，即数码管不显示。
输入信号
显示器
说明
TEST
LED：
87654321
250Hz
F=250.0H
H频段
749456Hz
F=749.5kH
KH频段，并五入
6342540Hz
F=6.3EH
MH频段，四舍，并屏蔽
二、设计过程
1．cymometer顶层原理图及仿真
cymometer顶层原理图
cymometer顶层原理图仿真结果
cymometer顶层原理图时序分析
2．count1k模块原理图及仿真
count1k模块原理图
count1k模块仿真
3．ctrl模块原理图及仿真
ctrl模块原理图
ctrl模块仿真
4．cout模块原理图及仿真
cout模块原理图
cout模块仿真结果
cout10模块原理图
cout10模块原理图
5．reg模块原理图及仿真
reg模块原理图
reg模块仿真结果
6．data_processor模块原理图及仿真
数据处理器data_processor模块的原理图
数据处理器data_processor模块的仿真图
数据舍入电路data_round的原理图
数据舍入电路data_round的仿真图
二通道数据选择器2x4mux的原理图
二通道数据选择器2x4mux的仿真图
数据划分模块data_devide的原理图
数据划分模块data_devide的仿真图
四通道数据选择器4x4mux的原理图
四通道数据选择器4x4mux的仿真图
数据转换模块data_adjust原理图
数据转换模块data_adjust仿真图
比较-调整电路comp_adjust_1原理图
比较-调整电路comp_adjust_1仿真
比较-调整电路comp_adjust_2原理图
比较-调整电路comp_adjust_2仿真
比较-调整电路comp_adjust_3原理图
比较-调整电路comp_adjust_3仿真
数据组合电路data_make_up原理图
数据组合电路data_make_up仿真
数据屏蔽模块data_shield的原理图
数据屏蔽模块data_shield仿真
7．display模块原理图及仿真
改进后的显示电路display原理图
改进后的显示电路display仿真
8x4mux通道选择器的原理图
8x4mux通道选择器仿真
七段译码器encoder的原理图
七段译码器encoder仿真
16x8mux模块的原理图
16x8mux模块仿真
小数点显示电路dec_disp原理图
小数点显示电路dec_disp原理图及仿真
位显示控制电路led_8_7的原理图
位显示控制电路led_8_7仿真
三、安装调试
1．原理图编辑与编译
1）MAX＋plusⅡ软件中新建原理图文件；
2）输入正确地原理图文件，保存并命名该文件；
3）检查电路无误后，在“MAX+PLUSII”菜单中选择“Compiler”打开编器，选择“Start”开始编译。
4）如果发现编译未通过则说明原理图有错误，根据提示找到并改正错误后重新编译。
2．原理图仿真
1）在原理编辑图界面下选择“File”菜单下“Project”下的“SetProjecttoCurrentFile”将工程设为当前文件。
2）在MAX＋plusⅡ中新建波形文件，保存并命名为工程名；
3）打开波形文件，在“Node”菜单下添加节点；
4）设置输入节点的给定值；
5）从菜单“MAX+plusⅡ”选择“Simulator”，单击按钮“Start”即可仿真，并观察输出结果，检验结果是否与理论值相符。
3．引脚锁定
1）菜单“Assign”下选择“Device”项，选择器件。
2）从“Max+plusII”菜单下选择“FloorplanEditor”。
管脚编辑器窗口将被打开，可以观察管脚锁定情况。
3）从“Assign”菜单中选择“Pin/location/chip”，锁定管脚。
此系统设计选用EP1K30QC208-2器件，其引脚锁定见下表：
信号名称
引脚号
信号名称
引脚号
信号名称
引脚号
SEL0
7
LED4
12
LED7
17
SEL1
8
LED3
13
CLR
45
SEL2
9
LED2
14
CLK1K
79
LED6
10
LED1
15
TEST
80
LED5
11
LED0
16
4．器件编程及配置
1）将25针下载电缆线一端插入LPT1（打印机口即并行口），另一端连接到实验箱主板系统的通用编程模块DB25接口，再用十针连接线一端插入该模块JTAG下载接口固定不变，另一端连接到主板系统的配置模块中目标芯片的下载接口，打开系统主板电源。
2）从“Max+plusII”菜单下选择“Programmer”。
3）在“Hardwaresetup”对话框中设置下载类型。
4）选择好配置文件后点击“Configuar”进行配置，提示成功后表示配置完成。
5．硬件调试
在EDA技术实验箱上观察并测试实验结果。
四、元件清单
部分元件层次图
五、实习心得
通过本周的EDA实习，使我们初步的掌握了运用MAX+PlusⅡ软件设计数字电路系统的基本方法，了解了如何在MAX+PlusⅡ软件环境下绘制原理图、并对其进行编译、仿真、综合、适配、编程/下载和硬件调试等基础操作，并且掌握了层次电路的设计方法和模块化设计的设计思想。
我们组的设计任务是一个通过数码管实时显示频率的数字频率计，在设计的过程中我们遵循模块化的设计思想，把项目按功能分成相应的模块，并按模块平均分配给组员，这样大家分工协作，降低了每个人的工作量，而且大大提高了工作效率，保证了系统的完整性。
最后再由组长（本人）将各个模块连接，最终整合成系统，进行系统的调试，遇到问题再按模块分析，发现哪个模块有问题，就针对模块重新设计，仿真调试，直至最终系统调试通过。
在本周的实习过程中，我们组的任务相对较轻，但大家都很认真，分到每个人的模块都争取在最短的时间里完成，不影响整体的进度，而且在设计中遇到问题也是大家一起交流，共同解决，充分发挥了团队协作的力量。
在此感谢所有在项目中勤奋工作的同学，你们让我体会到了团队合作的力量与乐趣。
最后还要感谢指导老师，感谢在实习期间给予我们鼓励与支持！
参考文献
【1】阎石.数字电子技术基础（第四版）.北京:
高等教育出版社
【2】邹彦.数字系统设计.北京:
航空工业出版社
【3】李国洪.EDA技术与实验.北京:
机械工业出版社
【4】包明.EDA技术与数字系统设计.北京:
航空航天大学出版社
【5】张亦华.数字逻辑设计实验技术与EDA工具.北京:
邮电大学出版社
【6】江国强.EDA技术与应用.北京:
电子工业出版社
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