第1章 绪论
1.1概述
随着电子设计自动化EDA(Electronic Design Automation)和可编程逻辑器件PLD(Programmable Logic Device)的发展，当前数字系统的设计正朝着速度快、容量大、体积小、重量轻的方向发展。推动该潮流迅猛发展的引擎就是日趋进步和完善的设计技术。目前数字系统的设计可以直接面向用户需求，根据系统的行为和功能要求，自上至下的逐层完成相应的描述、综合、优化、仿真与验证，直到生成器件。上述设计过程除了系统行为和功能描述以外，其余所有的设计过程几乎都可以用计算机来自动地完成，也就是说做到了电子设计自动化。这样做可以大大地缩短系统的设计周期，以适应当今品种多、批量小的电子市场的需求，提高产品的竞争能力。
电子设计自动化（EDA）的关键技术之一是要求用形式化方法来描述数字系统的硬件电路，即要用所谓硬件描述语言来描述硬件电路。所以硬件描述语言及相关的仿真、综合等技术的研究是当今电子设计自动化领域的一个重要课题。
硬件描述语言的发展至今已有几十年的历史，并已成功地应用到系统的仿真、验证和设计综合等方面。到本世纪80年代后期，已出现了上百种的硬件描述语言，它们对设计自动化起到了促进和推动作用。但是，它们大多各自针对特定设计领域，没有统一的标准，从而使一般用户难以使用。广大用户所期盼的是一种面向设计的多层次、多领域且得到一致认同的标准的硬件描述语言。80年代后期由美国国防部开发的VHDL语言（VHSIC Hardware Description Language）恰好满足了上述这样的要求，并在1987年12月由IEEE标准化（定为IEEE std 1076--1987标准，1993年进一步修订，被定为ANSI/IEEE std 1076--1993标准）。
1.2课题的背景、目的及意义
数字频率计是数字电路中的一个典型应用，实际的硬件设计用到的器件较多，而且会产生比较大的延时，造成测量误差、可靠性差。传统的数字频率计一般是由分离元件搭接而成，随着单片机的大规模的应用，单片机在频率测量方面也越来越多的被使用，
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第1章 绪论
第2章 VHDL与MAX+PLUSⅡ简介
第3章 方案论证
第4章 系统硬件部分
第5章 系统软件部分
第6章 系统测试及结果分析

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本文讨论了基于VHDL语言编程的自动量程频率计的设计问题。该频率计可以测量1Hz～1MHz范围内的任意波形的周期性信号的频率，并能实现量程的自动跟踪，测量值用数码管显示。
本设计采用计数法进行测量，对于频率较低的输入信号而言，用测量频率的方法会产生较大误差，所以采用测频、测周相结合的方法，将整个量程分为两档，当输入信号频率高于1KHz时采用测频法，低于1KHz时采用测周法。为了达到测量精度和量程自动跟踪的要求，将每一档再分三档，工作时首先选择频率最高的档位进行测量，如果超出本量程范围则向下跟踪;如果超出全量程范围则将档位置频率最高档等待下一次测量。采用测周法需要用除法算法将周期转换成频率，本设计采用高位减法的方法实现。这种算法既能保证运算时间，又能节省资源，使本设计能在一块FPGA芯片上实现。