（30页、10796字）摘要：本文主要论述了利用CPLD进行测频计数，单片机实施控制实现多功能频率计的设计过程。该频率计利用等精度的设计方法，克服了基于传统测频原理的频率计的测量精度随被测信号频率的下降而降低的缺点。等精度的测量方法不但具有较高的测量精度，而且在整个频率区域保持恒定的测试精度。该频率计利用CPLD来实现频率，周期，脉冲和占空比的测量计数。利用单片机完成整个测量电路的测试控制，数据处理和显示输出。单片机软件用汇编语言编写，软件模块对应于硬件电路的每一个部分，还包括部分数据计算和转换模块。

关键词：频率计；测频；等精度；单片机；CPLD。

ABSTRACT
  The paper mainly discusses the design of multi-function cymometer that uses CPLD to count the frequency measurement and cymometer which is also controled by single chip computer. The cymometer makes use of equal-accuracy design that can overcome the disadvantage of traditional measuring principle, which precision declines as measured signal frequency does. The equal-accuracy measurement which not only has measuring precision, but also can keep invariable measuring precision is whole area of frequency .This cymometer uses CPLD to realize the measuring count of frequency, period, pulse width and occupy-empty ratio. Signal chip computer completes the test control, data processing and display output of the system.Software program of single chip computer is writed by assembly language. Some of sofeware program is corresponded to every hardware part, the others including data count and transform.

Key words: Cymometer； Frequency measurement；Equal-precision；Single  chip computer；CPLD.

 目录
引言 1
1 设计方案的选择 1
1.1测量方法的选择 1
1.2实现技术的选择 2
2 等精度测频原理及误差分析 3
2.1 等精度测频原理 3
2.2  误差分析 3
3系统硬件设计 5
3.1频率计的系统结构 5
3.2用CPLD和单片机结合构成的系统 6
3.3键控制模块 6
3.4 显示模块 7
3.5 单片机主控模块 8
3.5.1 AT89C51管脚的具体说明 8
3.5.2 单片机控制电路 9
3.6输入信号整形模块 10
3.7 CPLD实现模块 10
3.7.1侧频/测周期的实现 11
3.7.2 脉宽测量模块设计 11
3.8电源模块 12
4 软件部分设计 13
4.1 单片机主程序 13
4.2 显示子程序 17
4.3 键盘扫描子程序 18
4.4  时间值输入子程序 19
4.5计算及数值转换子程序 20
4.6系统CPLD模块的设计程序 21
结束语 21
参考文献 22
附录 1：系统CPLD模块的设计程序 23
附录 2：本设计完整电路图 27

引言
电子计数器是一种基础测量仪器，到目前为止已有30多年的发展史。早期，设计师们追求的目标主要是扩展测量范围，再加上提高测量精度、稳定度等，这些也是人们衡量电子计算器的技术水平，决定电子计数器价格高低的主要依据。该测频仪利用等精度的测量原理，保证了整个测试范围内恒定的测试精度。
在器件选择上，该测频仪采用Atmel公司生产的AT89C51单片机和Altera公司所生产的MAX7000系列中的EPM7128SLC84-15。AT89C51是一种低功耗，高性能的8位CMOS单片机。片内有4KB的闪烁可编程/擦除只读存储器（FPEROM），并且与MCS-15引脚和指令系统完全兼容。芯片上的FPEROM允许在线或采用通用的编程器对其重复编程，可循环写入/擦除1000次。并且有宽工作电压范围，存储数据保存时间长等优点。是一款性价比较高的单片机。EPM7128SLC84-15是在Atmel公司的第二代MAX结构基础上，采用先进的氧化物半导体EPROM技术创造的。可容纳各种各样，独立的组合逻辑和时序逻辑函数。可以快速而有效的重新编程，并保证可编程擦除100次。EPM7128SLC84-15包含128个宏单元。每16个宏单元组成一个逻辑阵列块，同时每个宏单元有一个可编程的“与”阵和固定的“或”阵，以及一个具有独立可编程时钟，时钟使能，清除和置位功能的可配置触发器。
单片机的软件采用汇编语言编写，CPLD的各种功能块用VHDL语言描述实现。