1、“.....信息技术电子技术获得了飞速的发展,在其推动下,现代电子产品 几乎渗透了社会的各个领域,有力地推动了社会生产力的发展和社会信息化程度的大大 提高。 微电子技术的进步使集成电路设计在不断地向超大规模极低功耗和超高速的方向 发展,在功能上,现代集成电路已能实现单片电子系统的功能。 进入九十年代后,复杂可编程逻辑器件已 经成为的主流产品,在整个市场占有了较大的份额。它们般具有可重编程 特性,实现的工艺有技术闪烁技术和技术,可用固定长度的 金属线实现逻辑单元之间的互连。这种连续式结构能够方便地预测设计的时序,同时保 证了的高速性能。的集成度般可达数千甚至数万门,能够实现较大规模的 电路集成。 现代电子设计技术的核心是技术......”。
2、“.....使设计者的工作仅限于利用软件的方式,即利用硬件描述语言和 软件来完成对系统硬件功能的实现。 技术在硬件实现方面融合了大规模集成电路制造技术版图设计技术 测试和封装技术编程下载技术自动测试技术等在计算机辅助工程方 面融合了计算机辅助设计计算机辅助制造计算机辅助测试 计算机辅助工程技术以及多种计算机语言的设计概念,而在现代电子学方面则 容纳了更多的内容,如电子线路设计理论数字信号处理技术数字系统建模和优化技 术及长线技术理论等等,因此技术为现代电子理论和设计的表达与实现提供了可能 性。 频率计设计的目的和意义 频率计设计的目的 随着科学技术与计算机应用的不断发展,测量控制系统层出不穷。在被测信号中, 较多的是模拟和数字开关信号。此外还经常遇到以频率为参数的测量信号。例如流量, 转速晶体压力传感以及参变量频率转换后的信号等等。对于这些以频率为参数的被测 信号通常采用测频法,频率的测量在生产和科研部门中经常使用......”。
3、“..... 数字频率计是直接用十进制数字来显示被测信号频率的种测量装置。它不仅可以 测量正弦波方波三角波尖脉冲信号和其他具有周期特性的信号的频率,而且还可 以测量它们的周期。经过改装,可以测量脉冲宽度,做成数字式脉宽测量仪可以测量 电容做成数字式电容测量仪在电路中增加传感器,还可以做成数字脉搏仪计价器等。 因此数字频率计在测量物理量方面应用广泛。随着数字电路的飞速发展,数字频率计的 发展也很快。通常能对频率和时间两种以上的功能进行数字化测量的仪器,称为数字式 频率计通用计数器或数字式技术器。 频率计设计的意义 在传统的控制系统中,通常将单片机作为控制核心并辅以相应的元器件构成个整 体。但这种方法硬件连线复杂可靠性差,且在实际应用中往往需要外加扩展芯片,这 无疑会增大控制系统的体积,还会增加引入干扰的可能性。对些体积小的控制系统, 要求以尽可能小的器件体积实现尽可能复杂的控制功能......”。
4、“..... 目前许多高精度的数字频率计都采用单片机加上外部的高速计数器来实现。然而单 片机的时钟频率不高导致测速比较慢,并且在这种设计中,由于板的集成度不高, 导致板面积大,信号走线长,因此难以提高计数器的工作频率。此外,板的 集成度不高还会使得高频信号容易受到外界的干扰,从而大大降低了测网表读入及波形输入 等方式。 功能仿真此时为零延时模式,主要为检验输入是否有误。 项目编译主要完成器件的选择及配置,逻辑的综合及器件的装入,延时信 息的提取。 图Ⅱ编译器的编译过程 验证仿真将编译产生的延时信息加入到设计中,进行布局后的仿真,是与实 际器件工作时情况基本相同的仿真。 编程校验用验证仿真确认的配置文件经或编程电缆配置可编程器件, 加入实际激励,进行测试,以检查是否完成预定功能。 以上各步如果出现的现象,则需重新回到设计输入阶段,改正输入或调整 电路后重复上述过程......”。
5、“.....手工设计占了较大的比例。般先按电子系统的 具体功能要求进行功能划分,然后对每个子模块画出真值表,用卡诺图进行手工逻辑简 化,写出布尔表达式,画出相应的逻辑线路图,再据此选择元器件,设计电路板,最后 进行实测与调试。手工设计方法的缺点是 复杂电路的设计调试十分困难。 如果过程存在,查找和修改十分不便。 设计过程中产生大量文档,不易管理。 对于集成电路设计而言,设计实现过程与具体生产工艺直接相关,因此可移植性 差。 只有在设计出样机或生产出芯片后才能进行实测。 传统的集成电路设计流程图如下 功能定义 电路生成 功能验证 芯片制造 功能仿真 布局布线 图传统的集成电路设计流程图 传统的手工设计发展而来的自底向上的设计方法,如图所示。在进行手式电路 设计时,个硬件系统的实现过程是从选择具体的元器件开始的......”。
6、“.....如系列系列,采用 自底向上的方法构成系统。这种试凑法设计无固定套路可寻, 主要凭借设计者的经验,所设计的数字系统虽然不乏构思巧妙者,但往往要用很多标准 器件。 现代方法 随着集成电路发展,自底向上的设计方法已逐步被现代的自顶向下的设计方法所取 代。所谓自顶向下的设计,就是设计者首先从整体上规划整个系统的功能和性能,然后 对系统进行划分,分解为规模较小功能较为简单的局部模块,并确立它们之间的相互 关系,这种划分过程可以不断地进行下去,直到划分得到的单元可以映射到物理实现。 自顶向下的设计方法流程图如下 用系统行为描述个包含输入输出的顶层模 块,同时完成整个系统的模拟与性能分析 将系统划分为各个功能模块,每个模块由更 细化的行为描述表达 由综合工具完成工艺的映射 图自顶向下的设计方法流程图 与传统的设计方法相比......”。
7、“..... 库的引入。 设计文档的管理。 强大的系统建模电路仿真功能。 具有自主知识产权。 开发技术的标准化规范化以及核的可利用性。 适用于高效率大规模系统设计的自顶向下设计方案。 全方位地利用计算机自动设计仿真和测试技术。 对设计者的硬件知识和硬件经验要求低。 高速性能好。这是与以为主的电路系统相比。 纯硬件系统的高可靠性。 数字频率计的设计原理 频率计是能够测量和显示信号频率的电路。所谓频率,就是周期性信号在单位时间 内变化的次数。 数字频率计是直接用十进制数字来显示被测信号频率的种测量装置。常用的测频 方法有两种,种是测周期法,种是测频率法。测周期法需要有基准时钟频率,在 待测信号个周期内,记录基准系统时钟频率的周期数,则被测频率可表示为 测频率法就是在定时间间隔该时间定义为闸门时间内,测得这个周期性 信号的重复交换次数为......”。
8、“.....为保证测试精度,般对于低频信号采用测周期法,对于高频信号采用测频 率法。 目前常用的测频方法可以分为三类,即 比较法通过与标准频率比较确定被测频率,测量精度主要取决于标准频率 。主要方法有用于低频频率测量的拍频法示波器法和用于高频频段测量的差频法等。 电路频率特性测量法由电路的已知参数与电路的频率特性得到被测频率,主 要方法包括用于低频段的电桥法和用于高频或微波频段的谐振法。 记数器法由单位时间内周期信号的重复次数测得。目前最常用的是电子计数 器法,其测量精度主要取决于基准时间和记数的量化误差。 而本设计用两种方法实现测频,第种是直接测频法。所设计的频率计基本测量原 理是,首先用频率稳定的标准信号产生闸门信号,并在定的闸门时间内,用计数器计 算待测信号脉冲的个数,把标准时间内的计数的结果,用锁存器锁存起来,最后用显示 译码器,把锁存的结果用数码显示管显示出来......”。
9、“.....计数器对被测信号的周 期脉冲数进行计数,计数允许周期的长度决定了被测信号频率的范围。较长的计 数允许周期对低频信号而言有利于改善测量精度,但对于高频信号来说,则会产生溢 出较短的计数允许周期对低频信号的测量,虽然精度降低,但能测量的最大频率较 高,且不会溢出。因此本设计为提高测频精度,加入个量程档位。档为, 档为,档为,档为,并且具 有超量程提示功能,在超出目前量程档次时报警。 第二种测频方法是等精度测频法,等精度测频法是在计数器测频法的基础上发展来 的,利用两个计数器在共同的闸门信号控制下对被测信号和标准信号同时计数,所得的 计数值经过系列的计算模块后输出显示。 图等精度测频法时序控制波形图 此种测频可获得较高的测量精度,测频范围是,测频范围广。并且具 有超量程报警功能......”。
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