脉冲宽度测量仪.doc

EDA 技术课程设计技术课程设计 脉冲宽度测量仪脉冲宽度测量仪 课程名 脉 冲 宽 度 测 量 姓 名 陈 芬 学 部 电气与信息工程学院 学 号 0 9 4 3 0 4 21154733 专业班级 电 信 0 9 0 1 指导教师 黄 科 目目 录录 第一章第一章 总体设计思想总体设计思想 4 1 基本原理 4 2 设计框图 4 第二章第二章 设计步骤和调试过程设计步骤和调试过程 5 1 总体设计电路 5 1 脉冲检测模块 5 2 计数模块 5 3 译码显示模块 5 第三章第三章 模块设计和相应模块程序模块设计和相应模块程序 5 1 检测程序模块 5 2 计数程序模块 6 第四章第四章 设计电路图设计电路图 8 第五章第五章 实验调试结果实验调试结果 9 第六章第六章 结论及心得体会结论及心得体会 9 参考资料参考资料 9 课程设计任务书 课程 EDA 技术课程设计 题目 脉冲宽度测量仪 专业 电子信息工程 姓名 陈 芬 学号 09430412154733 主要任务主要任务 采用 EDA 技术 设计一个能测量脉冲信号宽度的系统 系统图如下 脉冲边沿检测 时钟分频 计数器译码显示 P IN CLK CLK1 CLK2 基本要求基本要求 1 脉冲信号宽度的测量精度为 1ms 2 脉冲信号宽度的测量范围为 0 10s 3 调试过程中可以用按键模拟脉冲信号 4 测量值用 5 位数码管显示 可以采用静态显示 5 输入信号为标准 TTL 电平 6 调试中既可以采用正脉冲 也可以采用负脉冲 任选其一 7 必须先进行前仿真 并打印出仿真波形 8 按要求写好设计报告 设计报告内容包括 引言 方案设计与论证 总 体设计 各模块设计 调试与数据分析 总结 脉冲宽度测量仪脉冲宽度测量仪 第一章第一章 总体设计思想总体设计思想 1 基本原理 根据设计要求 系统的输入信号有 系统时钟信号 CLK 系统复位信号 CLR 脉冲输入信号 P IN 当计数输出端检测到 P IN 端有脉冲输入时检测 模块就会输出 否则为 输给计数模块的 端 当各位累计到 时 会向十位 进位 一次类推到万位 最后由数码管显示脉冲的宽度 数码管的读数 2 设计框图 系统组成方框图如下所示 它由外部输入模块 检测模块和显示模块三部 分组成 检测模块是整个系统的核心 它由计数模块 控制模块 计量模块和 译码显示模块构成 图 1 1 系统框图 时钟信号 计数信号 输入脉冲 清零复位 计数器 检 测 器 检测 计宽 计数 显 示 第二章第二章 设计步骤和调试过程设计步骤和调试过程 1 总体设计电路 1 脉冲检测模块 当有检测到 P IN 端有脉冲输入 P IN 1 时 EN OUT 1输送到计 数器的 EN 端 2 计数模块 计数模块是对检测到的脉冲进行计数 计算出脉冲的宽度 3 译码显示模块 对输入的脉冲宽度进行显示出来 第三章第三章 模块设计和相应模块程序模块设计和相应模块程序 1 检测程序模块 bas of measure library ieee use ieee std logic 1164 all entity measure is port P IN in std logic EN OUT out std logic end measure architecture behave of measure is begin process P IN begin if P IN 1 then EN OUT 1 实现检测 若有脉冲就输出为 1 else EN OUT 0 否则为 0 end if end process end behave 2 计数程序模块 bas of count library ieee use ieee std logic 1164 all use ieee std logic unsigned all entity count is port EN in std logic CLK in std logic CLR in std logic CQ out std logic Qout BUFFER std logic vector 3 downto 0 end count architecture art of count is begin U1 process CLK CLR EN QOUT Begin if CLR 1 then Qout 0000 elsif CLK EVENT and CLK 1 then if EN 1 then if Qout 1001 then Qout 0000 else Qout Qout 1 end if end if end if if Qout 1001 then CQ 1 else CQ 0 end if end PROCESS U1 end art 第四章第四章 设计电路图设计电路图 第五章第五章 实验调试结果实验调试结果 为验证所设计程序是否正确 将程序下载进行硬件测试 在 Quartus 开 发环境中进行管脚锁定 连接好数码管驱动电路 然后将目标文件下载到器件 中 经过多次数据测试 显示正常 基本实现本实验的要求 第六章第六章 结论及心得体会结论及心得体会 这次的课程设计对于我来说是毕业前的一次演练 从选题到画出流程图 再到写出程序 不停的编不停的改不停的查资料 直至最后完成 有问题大 家都坐在一起讨论 一起努力 一起攻克问题 我想我们享受的就是这个过程 而不仅仅只是结果 通过这次的设计 我们学到了很多 也了解到 EDA 技术 教程对我们这个专业的重要性 它有很大的优势比起其他的课程 它可以在 Quartus 这个软件环境进行仿真 检查我们的错误 而且不用画流程图 参考资料参考资料 1 潘松