CPLD与单片机实现的等精度频率测量计设计

“基于CPLD和单片机的频率测量计的设计说明，涵盖了硬件电路设计、单片机软件控制流程，以及使用Atmel公司的AT89C51单片机和Altera公司的MAX7000系列EPM7128SLC84-15 FPGA芯片。” 本设计涉及的核心技术是利用复杂可编程逻辑器件（CPLD）和单片机共同构建一个高精度的频率测量计。频率测量计的设计采用了等精度测量方法，解决了传统频率计在测量低频信号时精度下降的问题，确保在整个频率范围内保持稳定的测量精度。 硬件部分主要包括以下几个模块： 1. 键控制模块：由1个开始键和3个时间选择键组成，用于启动测量和选择不同的测量时间间隔。键值读取通过74LS165芯片实现。 2. 显示模块：采用8只74LS164驱动LED显示器，实现串行显示测量结果。 3. 输入信号整形模块：被测信号经过限幅和两级直接耦合放大器放大，然后通过施密特触发器整形，确保输入到CPLD的信号质量。 4. CPLD主控模块：CPLD负责执行频率测量计数，接收并处理来自信号整形模块的输入，计算出频率值。 5. 标准频率源：使用40MHz的有源晶振作为参考频率，确保测量精度。 软件部分由单片机AT89C51通过汇编语言编写，包括以下功能模块： 1. 测试控制：管理测量过程的启动和停止，以及与硬件各模块的交互。 2. 数据处理：对CPLD采集的数据进行计算，以获得频率值。 3. 显示输出：将计算出的频率数据显示在LED显示器上。 4. 数据计算和转换：实现测量数据的处理和格式转换，以适应不同显示需求。 关键词：本设计关注的是单片机（Microcontroller）、CPLD（Complex Programmable Logic Device）、频率计（Frequency Counter）、测频（Frequency Measurement）以及等精度测量（Equal-Accuracy Measurement）。 总结来说，这份文档详细阐述了一个基于CPLD和单片机的频率测量系统的构建，从硬件电路设计到软件控制流程，展示了如何利用等精度方法提升频率测量的精度和稳定性，为嵌入式系统中的频率测量提供了一种高效解决方案。