可编程逻辑器件实现数字频率计设计

"这篇文档是西安邮电学院朱春华同学的毕业设计论文，主题是使用可编程逻辑器件（PLD）实现数字频率计。文中详细介绍了如何利用PLD技术，特别是通过VHDL编程语言，来设计和实现两种不同类型的频率计：一种是基于中规模器件的传统实现，另一种是采用CPLD实现的具有自适应功能的数字频率计。论文包含了设计思路、工作原理、仿真结果和分析论证等内容，还包括了多个VHDL程序模块的源代码作为附录。" 本文主要讨论的知识点如下： 1. PLD介绍：可编程逻辑器件（Programmable Logic Device，PLD）是一种能够根据用户需求进行定制的集成电路，它允许设计者通过编程来定义其内部逻辑功能。PLD具有灵活性高、设计周期短、成本效益好等优点，被广泛应用于各种数字电路设计中。 2. VHDL介绍：VHDL（Very High Speed Integrated Circuit Hardware Description Language）是一种用于数字系统描述的硬件描述语言，它能用来建模、仿真和综合数字电路，是实现PLD和FPGA设计的常用语言。VHDL的使用使得硬件设计更加抽象化，提高了设计效率和重用性。 3. 数字频率计介绍：数字频率计是一种测量信号频率的电子设备，它将输入信号转换为数字读数显示。在本文中，作者探讨了两种实现方式，一种基于中规模器件，另一种基于CPLD（Complex Programmable Logic Device），后者提供更高级的功能和性能。 4. 中规模器件实现数字频率计：传统的数字频率计设计通常采用分立元件或中规模集成电路，文中描述了这类频率计的基本原理和工作流程，并展示了仿真结果，用于验证设计的正确性。 5. CPLD实现自适应数字频率计：CPLD是PLD的一种，具有更高的集成度和灵活性。作者通过MAX+PLUSII工具设计了一个自适应数字频率计，该计数器可以自动适应不同频率的输入信号，其设计包括多个模块，如控制模块、寄存器模块、同步模块等，这些模块的源代码在附录中给出。 6. 仿真结果与分析论证：文中提供了两种频率计的仿真结果，通过这些结果对设计进行了分析和验证，确保了设计的可靠性和准确性。 7. 程序源代码：论文附录部分提供了实现频率计的各个关键模块的VHDL源代码，包括CONTROL模块、REG12模块、SYNCIR模块、EQUR0模块和ONEPLUSE模块，这些代码对于理解和复现设计非常有帮助。 8. 关键词：文章的关键概念包括复杂可编程逻辑器件（CPLD）、数字频率计和超高速集成电路硬件描述语言（VHDL），这些都是设计中涉及的核心技术和工具。 这篇论文全面阐述了基于PLD的数字频率计设计过程，涵盖了从理论基础到实际实现的各个环节，对于学习PLD设计和VHDL编程的读者来说是一份宝贵的参考资料。