华农FPGA实验_实验九 8位数字频率计的设计_设计一个8 位数字显示的简易频率计 要求: ①能够测试10hz~10mhz 方波信号; ②电路-程序员宅基地
技术标签： fpga开发
一 实验目的
1、熟悉利用Quartus II 9.0 软件开发数字电路的基本流程以及熟悉Quartus II软件的操作。
2、了解使用VHDL语言和原理图设计进行HDL描述的实现方法。
3、了解8位数字频率计的原理和实现方案。
4、掌握数字频率计的基本设计思路，软件环境参数配置，时序仿真，管脚分配，并且利用JTAG接口进行下载的常规设计流程。
5、掌握使用SIGNALTAP II进行硬件采样的具体过程。
二 实验前的准备
1、将红色的MODUL_SEL拨码开关组合的1、2、8拨上，3、4、5、6、7拨下，使数码管显示当前模式为：C1。
2、检查JTAG TO USB转换接口和USB连接线的连接，并且将JTAG线连接到核心板上的JTAG接口（核心板的第二个十针的插口）处。
三 实验要求
学习自顶而下的VHDL的设计思想，建立不同模块功能设计方案的有机组合，完成指定8位数字频率计的数字系统的设计方案。
四 实验原理
根据频率的定义和频率测量的基本原理，测定信号的频率必须有一个脉宽为1s的输入信号脉冲计数允许信号；1s计数结束后，计数值被锁入寄存器，计数器清零，为下一测频计数周期做好准备。
五 实验内容
1、测频控制信号可以由一个独立的发生器产生。根据测频原理，测频控制时序要求计数使能信号CNT_ENA能产生一个1s脉宽的周期信号，并对频率计中的测频计数器的使能端ENABL进行同步控制。当计数使能端CNT_ENA高电平时允许计数；低电平时停止计数，并保持其所记的脉冲数。
2、在停止计数期间，首先需要一个锁存信号LOAD的上升沿将计数器在前一秒的计数值锁存进锁存器REG中，并可输出至外部的十六进制7段译码器输出频率数值。
3、锁存信号后，必须有一清零信号RST_CNT对计数器清零，为下一秒计数器的后续操作作准备。
4、在实验报告中给出顶层设计原理图文件，设计方案的时序仿真波形，以及SIGNALTAP II的测试波形。可使用自设分频单元设定输出频率为65535 Hz进行频率测试。
六 设计电路仿真与运行分析
（1）8位数字频率计的设计代码
8位数字频率计的顶层代码
8位数字频率计的顶层代码图
8位数字频率计的FTCTRL测频控制电路代码
FTCTRL测频控制电路代码图
8位数字频率计的32位计数器模块代码
8位数字频率计的32位计数器模块代码图
8位数字频率计的32位锁存器代码
8位数字频率计的32位锁存器代码图
- 工作原理
如图位8位频率计的工作原理图。
8位频率计工作原理图
工作原理：待测信号输入后经过脉冲形成电路后形成计数的窄脉冲后产生计数闸门信号，即可得到频率。若闸门开启的时间为T，待测信号频率为f，在闸门时间T内计数器计数值为N，则待测信号频率为f=N/T。闸门时间通常取1S。
（3）8位数字频率计RTL图
8位数字频率计的RTL图
8位数字频率计RTL分析：
CLK1HZ：输入时钟信号，参数可调，频率1HZ。
FSIN：控制信号输入。
FTCTTRL（u1）:是测频控制电路，要求其及计数使能信号CNT_EN能够产生一个1S脉宽周期信号。
COUNTER32B：32位计数器，由FTCTTRL的CNT_EN信号控制。
REG32B：32位锁存器，在停止计数期间，由LOAD信号的上升沿将计数器接收器在前1S的计数值锁存进锁存器REG32B中，起到保存数据的作用
（4）时序仿真结果测试
条件1的时序仿真分析：
设置系统的参数分别为：END time=100s；CLK1HZ信号设置为1S，即1HZ频率输入；FSIN=250ms，作为控制电路输入。设置好参数后启动仿真，观察DOUT信号仿真输出的结果。
条件1仿真时序结果图
从仿真时序图分析可知：当CLK1HZ为1S输入而FSIN为250ms的时候，CLK1HZ信号是FSIN的4倍，即频率计在这一周期内数得的频率数从理论上分析应该为4个，化简为二进制即为0100。用32位表示位“00000000000000000000000000000100”，与DOUT仿真时的输出一致，说明频率计可以实现计数，计数器的设计是成功的。
条件2的时序仿真分析：
设置系统的参数分别为ENDtime=100s；CLK1HZ信号设置为1S，即1HZ频率输入；FSIN=100ms。作为控制电路输入。设置好参数后启动仿真，观察DOUT仿真输出的结果
条件2时序仿真结果图
从仿真时序图分析可知：当CLK1HZ为1S输入而FSIN为100ms的时候，CLK1HZ信号是FSIN的10倍，即频率计在这一周期内数得的频率数从理论上分析应该为10个，化简为二进制即为1010。用32位表示位“00000000000000000000000000001010”，与DOUT仿真时的输出一致，说明频率计的设计是成功的。
智能推荐
攻防世界_难度8_happy_puzzle_攻防世界困难模式攻略图文-程序员宅基地
文章浏览阅读645次。这个肯定是末尾的IDAT了，因为IDAT必须要满了才会开始一下个IDAT，这个明显就是末尾的IDAT了。，对应下面的create_head()代码。，对应下面的create_tail()代码。不要考虑爆破，我已经试了一下，太多情况了。题目来源：UNCTF。_攻防世界困难模式攻略图文
达梦数据库的导出（备份）、导入_达梦数据库导入导出-程序员宅基地
文章浏览阅读2.9k次，点赞3次，收藏10次。偶尔会用到，记录、分享。1. 数据库导出1.1 切换到dmdba用户su - dmdba1.2 进入达梦数据库安装路径的bin目录，执行导库操作 导出语句：./dexp cwy_init/[email protected]:5236 file=cwy_init.dmp log=cwy_init_exp.log 注释： cwy_init/init_123..._达梦数据库导入导出
js引入kindeditor富文本编辑器的使用_kindeditor.js-程序员宅基地
文章浏览阅读1.9k次。1. 在官网上下载KindEditor文件，可以删掉不需要要到的jsp，asp，asp.net和php文件夹。接着把文件夹放到项目文件目录下。2. 修改html文件，在页面引入js文件：<script type="text/javascript" src="./kindeditor/kindeditor-all.js"></script><script type="text/javascript" src="./kindeditor/lang/zh-CN.js"_kindeditor.js
STM32学习过程记录11——基于STM32G431CBU6硬件SPI+DMA的高效WS2812B控制方法-程序员宅基地
文章浏览阅读2.3k次，点赞6次，收藏14次。SPI的详情简介不必赘述。假设我们通过SPI发送0xAA，我们的数据线就会变为10101010，通过修改不同的内容，即可修改SPI中0和1的持续时间。比如0xF0即为前半周期为高电平，后半周期为低电平的状态。在SPI的通信模式中，CPHA配置会影响该实验，下图展示了不同采样位置的SPI时序图[1]。CPOL = 0，CPHA = 1：CLK空闲状态 = 低电平，数据在下降沿采样，并在上升沿移出CPOL = 0，CPHA = 0：CLK空闲状态 = 低电平，数据在上升沿采样，并在下降沿移出。_stm32g431cbu6
计算机网络-数据链路层_接收方收到链路层数据后,使用crc检验后,余数为0,说明链路层的传输时可靠传输-程序员宅基地
文章浏览阅读1.2k次，点赞2次，收藏8次。数据链路层习题自测问题1.数据链路(即逻辑链路)与链路(即物理链路)有何区别?“电路接通了”与”数据链路接通了”的区别何在?2.数据链路层中的链路控制包括哪些功能?试讨论数据链路层做成可靠的链路层有哪些优点和缺点。3.网络适配器的作用是什么?网络适配器工作在哪一层?4.数据链路层的三个基本问题(帧定界、透明传输和差错检测)为什么都必须加以解决？5.如果在数据链路层不进行帧定界，会发生什么问题？6.PPP协议的主要特点是什么？为什么PPP不使用帧的编号？PPP适用于什么情况？为什么PPP协议不_接收方收到链路层数据后,使用crc检验后,余数为0,说明链路层的传输时可靠传输
软件测试工程师移民加拿大_无证移民，未受过软件工程师的教育（第1部分）-程序员宅基地
文章浏览阅读587次。软件测试工程师移民加拿大 无证移民，未受过软件工程师的教育(第1部分) (Undocumented Immigrant With No Education to Software Engineer(Part 1))Before I start, I want you to please bear with me on the way I write, I have very little gen...
随便推点
Thinkpad X250 secure boot failed 启动失败问题解决_安装完系统提示secureboot failure-程序员宅基地
文章浏览阅读304次。Thinkpad X250笔记本电脑，装的是FreeBSD，进入BIOS修改虚拟化配置（其后可能是误设置了安全开机），保存退出后系统无法启动，显示：secure boot failed ，把自己惊出一身冷汗，因为这台笔记本刚好还没开始做备份.....根据错误提示，到bios里面去找相关配置，在Security里面找到了Secure Boot选项，发现果然被设置为Enabled，将其修改为Disabled ，再开机，终于正常启动了。_安装完系统提示secureboot failure
C++如何做字符串分割（5种方法）_c++ 字符串分割-程序员宅基地
文章浏览阅读10w+次，点赞93次，收藏352次。1、用strtok函数进行字符串分割原型： char *strtok(char *str, const char *delim);功能：分解字符串为一组字符串。参数说明：str为要分解的字符串，delim为分隔符字符串。返回值：从str开头开始的一个个被分割的串。当没有被分割的串时则返回NULL。其它：strtok函数线程不安全，可以使用strtok_r替代。示例：//借助strtok实现split#include <string.h>#include <stdio.h&_c++ 字符串分割
2013第四届蓝桥杯 C/C++本科A组 真题答案解析_2013年第四届c a组蓝桥杯省赛真题解答-程序员宅基地
文章浏览阅读2.3k次。1 .高斯日记 大数学家高斯有个好习惯：无论如何都要记日记。他的日记有个与众不同的地方，他从不注明年月日，而是用一个整数代替，比如：4210后来人们知道，那个整数就是日期，它表示那一天是高斯出生后的第几天。这或许也是个好习惯，它时时刻刻提醒着主人：日子又过去一天，还有多少时光可以用于浪费呢？高斯出生于：1777年4月30日。在高斯发现的一个重要定理的日记_2013年第四届c a组蓝桥杯省赛真题解答
基于供需算法优化的核极限学习机(KELM)分类算法-程序员宅基地
文章浏览阅读851次，点赞17次，收藏22次。摘要：本文利用供需算法对核极限学习机(KELM)进行优化，并用于分类。
metasploitable2渗透测试_metasploitable2怎么进入-程序员宅基地
文章浏览阅读1.1k次。一、系统弱密码登录1、在kali上执行命令行telnet 192.168.26.1292、Login和password都输入msfadmin3、登录成功，进入系统4、测试如下：二、MySQL弱密码登录：1、在kali上执行mysql –h 192.168.26.129 –u root2、登录成功，进入MySQL系统3、测试效果：三、PostgreSQL弱密码登录1、在Kali上执行psql -h 192.168.26.129 –U post..._metasploitable2怎么进入
Python学习之路：从入门到精通的指南_python人工智能开发从入门到精通pdf-程序员宅基地
文章浏览阅读257次。本文将为初学者提供Python学习的详细指南，从Python的历史、基础语法和数据类型到面向对象编程、模块和库的使用。通过本文，您将能够掌握Python编程的核心概念，为今后的编程学习和实践打下坚实基础。_python人工智能开发从入门到精通pdf