VHDL实现的三位十进制数字频率计

"该资源是一份关于使用VHDL设计三位十进制数字频率计的教程，涵盖了设计要求、基本原理、模块分析以及源程序等内容。目标是实现12位十进制频率计，测量范围1到10KHz，采用LED显示频率单位，并具备自动校验和超量程报警功能。" 在设计一个三位十进制数字频率计时，我们需要考虑以下几个关键知识点： 1. **设计要求**：这个频率计需基于VHDL语言实现，能够测量1到10KHz的频率，其中1到999Hz和1KHz到10KHz分别由三位数码管显示。同时，它还需要显示单位，通过LED灯的不同颜色区分Hz和KHz。此外，具备自动校验和测量功能，以确保精度，以及超量程报警机制。 2. **基本原理**：频率计的原理是通过计算单位时间内待测信号的脉冲数量来确定频率。这需要一系列的模块协同工作，包括测量/校验选择模块、二分频模块、测频控制信号发生器、计数器、送存选择和报警模块、锁存模块以及扫描显示模块。 3. **关键模块**： - **二分频模块**：将1Hz的时钟信号变为0.5Hz，以延长计数周期，提高测量精度。仿真结果显示了二分频的效果。 - **测量校验选择模块**：根据输入的sel信号，选择test或meas信号作为输出，用于校验和测量。 - **计数器模块**：对输入的cp1信号进行计数，当计数值达到9999时产生进位信号。计数器的仿真结果展示了其计数过程。 - **送存选择和报警电路**：根据量程控制信号，决定何时锁存计数器的值，以及是否触发报警信号。报警信号会在超量程时启动。 - **锁存模块**：在LD高电平期间锁存D3, D2, D1信号，确保数据在下一次采样前保持不变。 4. **源程序**：源代码包括了顶层模块和其他子模块的VHDL实现，这些模块共同构成了完整的频率计系统。 这样的设计要求对VHDL编程和数字逻辑设计有深入理解，包括时序逻辑、组合逻辑、信号处理和接口控制等。通过这个项目，学习者可以掌握如何利用硬件描述语言来设计复杂的数字系统，以及如何进行硬件仿真验证。