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。
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