EDA脈沖寬度測(cè)量?jī)x實(shí)驗(yàn)報(bào)告要點(diǎn)

湖南涉外經(jīng)濟(jì)學(xué)院課程設(shè)計(jì)報(bào)告課程名稱：EDA技術(shù)與應(yīng)用報(bào)告題目：脈沖寬度測(cè)量?jī)x學(xué)生姓名：劉君瑋所在學(xué)院：電子科學(xué)與信息學(xué)院專業(yè)班級(jí)： 電子信息1302學(xué)生學(xué)號(hào)：134110229指導(dǎo)教師： 羅志年 李剛2015年12月24日EDA課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)報(bào)告題目脈，蟲(chóng)度測(cè)量?jī)x完成時(shí)間12.231.11學(xué)生姓名劉君瑋專業(yè)班級(jí)電信1302指導(dǎo)教師羅志年李剛職稱副教授講師設(shè)計(jì)目的在電子技術(shù)及其應(yīng)用領(lǐng)域中，常需要對(duì)各種系統(tǒng)工作的時(shí)間特性進(jìn)行分析測(cè)量， 如圖一給出的這種時(shí)間特性示意圖，其中t表示時(shí)間脈沖寬度，即指脈沖起始時(shí)間 和終止時(shí)間的持續(xù)時(shí)間。T表示一個(gè)工作周期，即從脈沖的一個(gè)上升沿到下一個(gè)上 升的時(shí)間。_ 一圖一脈沖寬度與周期在測(cè)量與儀器儀表領(lǐng)域，經(jīng)常需要對(duì)數(shù)字信號(hào)的脈沖寬度進(jìn)行測(cè)量， 如轉(zhuǎn)速傳 感器、外部系統(tǒng)的門控與選通脈沖，以及 PWM（永沖寬度調(diào)制）輸入的頻率等。因 此可以說(shuō)脈沖寬度和周期是關(guān)于脈沖的重要指標(biāo)。無(wú)論是模似電路還是數(shù)字電路， 往往都需要對(duì)脈沖寬度進(jìn)行測(cè)量。設(shè)計(jì)內(nèi)容(1)脈沖信號(hào)寬度的測(cè)量精度為 1ms(2)脈沖信號(hào)寬度的測(cè)量范圍為 010s。(3)調(diào)試過(guò)程中可以用按鍵模擬脈沖信號(hào)。(4)測(cè)量值用5位數(shù)碼管顯示(可以采用靜態(tài)顯示)。(5)輸入信號(hào)為標(biāo)準(zhǔn)TTL電平。(6)調(diào)試中既可以采用正脈沖，也可以采用負(fù)脈沖(任選其一)。(7)必須先進(jìn)行前仿真，并打印出仿真波形。(8)按要求寫(xiě)好設(shè)計(jì)報(bào)告(設(shè)計(jì)報(bào)告內(nèi)容包括：引言，方案設(shè)計(jì)與論證，總體設(shè) 計(jì)，各模塊設(shè)計(jì)，調(diào)試與數(shù)據(jù)分析，總結(jié))。設(shè)計(jì)步驟工作內(nèi)容及時(shí)間進(jìn)度安排共2周：12.22小組成員分工寫(xiě)好各模塊的程序12.23 將程序生成的模塊進(jìn)行調(diào)試、整合。12.24 在實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上進(jìn)行驗(yàn)證。課程設(shè)計(jì)成果1 .與設(shè)計(jì)內(nèi)容對(duì)應(yīng)的軟件程序2 .課程設(shè)計(jì)總結(jié)報(bào)告摘要隨著EDAK術(shù)的迅速發(fā)展，在EDA件平臺(tái)上，根據(jù)硬件描述語(yǔ)言VHDL完成的設(shè)計(jì)文件， 自動(dòng)地完成邏輯編譯、化簡(jiǎn)、分割、綜合、優(yōu)化、布局線和仿真， 直至對(duì)于特定目標(biāo)芯片的適配編譯、 邏輯映射和編程下載等工作成了脈沖測(cè)量的發(fā)展方向。 采用此種發(fā)法， 設(shè)計(jì)者的工作僅限于利用軟件的方式來(lái)完成對(duì)系統(tǒng)硬件功能的描述，在EDAL具的幫助下和應(yīng)用相應(yīng)的 FPGA/CPLDI件，就可以得到最后的設(shè)計(jì)結(jié)果。通常采用脈沖計(jì)數(shù)法， 即在待測(cè)信號(hào)的高電平或低電平用一高頻時(shí)鐘脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)， 然后根據(jù)脈沖的個(gè)數(shù)計(jì)算待測(cè)信號(hào)寬度， 如圖四所示。 待測(cè)信號(hào)相對(duì)于計(jì)數(shù)時(shí)鐘通常是獨(dú)立的， 其上升、 下降沿不可能正好落在時(shí)鐘的邊沿上， 因此該法的最大測(cè)量誤差為一個(gè)時(shí)鐘周期。例如采用 50MHz 的高頻時(shí)鐘，最大誤差為20ns。關(guān)鍵詞： 脈寬；脈沖；數(shù)顯；電容一、概述 1二、需求分析 2三、系統(tǒng)設(shè)計(jì) 3四、*模塊詳細(xì)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 4五、結(jié)論與心得 6六、參考文獻(xiàn) 6I1、 概述在測(cè)量與儀器儀表領(lǐng)域， 經(jīng)常需要對(duì)數(shù)字信號(hào)的脈沖寬度進(jìn)行測(cè)量，如轉(zhuǎn)速傳感器、外部系統(tǒng)的門控與選通脈沖，以及pwm脈沖寬度調(diào)制 ） 輸入的頻率等。因此可以說(shuō)脈沖寬度和周期是關(guān)于脈沖的重要指標(biāo)。 無(wú)論是模似電路還是數(shù)字電路， 往往都需要對(duì)脈沖寬度進(jìn)行測(cè)量。參與此次課程設(shè)計(jì)的小組成員為：劉君瑋，王鄭軍，劉格誠(chéng)，楊卓龍。各自參與了程序編寫(xiě)、原理圖繪制、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的工作。整體情況良好，在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成了各項(xiàng)工作。2、 需求分析1 脈沖檢測(cè)實(shí)現(xiàn)對(duì)脈沖的檢測(cè)，即信號(hào)的輸入。2計(jì)數(shù)器對(duì)脈寬進(jìn)行計(jì)數(shù)3數(shù)據(jù)選擇器對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行選擇處理4. LED顯示譯碼器對(duì)統(tǒng)計(jì)的結(jié)果進(jìn)行顯示3、 系統(tǒng)設(shè)計(jì)1系統(tǒng)模塊（ 1）脈沖檢測(cè)模塊當(dāng)有檢測(cè)到 P_IN 端有脈沖輸入（ P_IN=1 ）時(shí)， EN_OUT=1 輸送到計(jì)數(shù)器EN 端。2）計(jì)數(shù)模塊計(jì)數(shù)模塊是對(duì)檢測(cè)到的脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù) ，計(jì)算出脈沖的寬度(3)譯碼顯示模塊對(duì)輸入的脈沖寬度進(jìn)行編碼，然后在數(shù)碼管上顯示出來(lái)。2.總流程圖6時(shí)鐘信號(hào)計(jì)數(shù)信號(hào)輸入脈沖清零復(fù)位顯示四、詳細(xì)程序設(shè)計(jì)(1)脈沖檢測(cè)模塊library ieee;use ieee.std_logic_1164.all;entity check isport(P_IN : in std_logic;EN_OUT: out std_logic);end check;architecture behave of check isbeginprocess (P_IN)beginif(P_IN=1) then EN_OUT<=1; - 實(shí)現(xiàn)檢測(cè)，若有脈沖就輸出為 1else EN_OUT<=0;- ，否則為 0end if;end process;end behave;( 2)計(jì)數(shù)模塊library ieee;use ieee.std_logic_1164.all;use ieee.std_logic_unsigned.all;entity count isport(EN:in std_logic;CLK:in std_logic;CLR:in std_logic;CQ:out std_logic;Qout:BUFFER std_logic_vector(3 downto 0);end count;architecture art of count isbeginU1:process(CLK,CLR,EN,QOUT)Beginif CLR=1 then Qout<="0000"elsif CLKEVENT and CLK=1 thenif EN=1 thenif Qout="1001" then Qout<="0000"else Qout<=Qout+1;end if;end if ;end if ;if Qout="1001" thenCQ<=1;elseCQ<=0;end if;end PROCESS U1;end art;( 3)譯碼顯示模塊library ieee;use ieee.std_logic_1164.all;ENTITY led ISPORT(X:IN BIT_VECTOR(3 DOWNTO 0);Y:OUT BIT_VECTOR(6 DOWNTO 0);-sel:out std_logic_vector(7 downto 0);END ENTITY led;ARCHITECTURE ART OF led ISBEGIN-sel<="11111110"PROCESS(X) isBEGINIF X="0000" THEN Y<="1111110"-0ELSIF X="0001" THEN Y<="0110000"-1ELSIF X="0010" THEN Y<="1101101"-2ELSIF X="0011" THEN Y<="1111001"-3ELSIF X="0100" THEN Y<="011001T;-4ELSIF X="0101" THEN Y<="1011011"-5ELSIF X="0110" THEN Y<="0011111"-6ELSIF X="0111" THEN Y<="1110000”;-7ELSIF X="1000" THEN Y<="1111111”;-8ELSIF X="1001" THEN Y<="1110011"-9-ELSIF X="1010" THEN Y<="1110111"-A-ELSIF X="1011" THEN Y<="0011111”;-b-ELSIF X="1100" THEN Y<="1001110”;-C-ELSIF X="1101" THEN Y<="0111101"-d-ELSIF X="1110" THEN Y<="1001111"-E-ELSIF X="1111" THEN Y<="1000111"-FELSE NULL;END IF;END PROCESS;END ARCHITECTURE ART;印d0|3 時(shí) 明口 JW 邳*d刮3時(shí) ML的 科工的峋1鵬4叨 u0r.G五、總原理圖與管腳鎖定表4K3.O did4 H2T3.0J 由口5 MMtf7n.ni總模塊圖ftEl-【Fi*l l-rinwriuZ J* kidll*1 i仙蚪aq15-i $WUIISiigMUI z-ifaeiRj 13、EMUI 2 1 ”日網(wǎng) ，4i；xui a 4 *K*”卻 2. h Idriwll IS r * 11 Lirf西,4kl 地 工九曲aj管腳鎖定表六、結(jié)論與心得經(jīng)過(guò)調(diào)試及結(jié)果分析，設(shè)計(jì)滿足任務(wù)要求。脈沖信號(hào)寬度的測(cè)量精度符合土 1m6測(cè)量范圍為010s。這次的課程設(shè)計(jì)對(duì)于我來(lái)說(shuō)是一次演練，從選題到畫(huà)出流程圖，再到寫(xiě)出程序，不停的編不停的改不停的查資料直至最后完成，有問(wèn)題大家都坐在一起討論，一起努力，一起攻克問(wèn)題。我想我們享受的就是這個(gè)過(guò)程，而不僅僅只是 結(jié)果。通過(guò)這次的設(shè)計(jì)，我知道了，在任何問(wèn)題面前，只要我們努力，只要我們 勇敢，我想，它們都不是問(wèn)題，都不是困難。七、參考文獻(xiàn)1高金定主編.EDA技術(shù)與應(yīng)用.中國(guó)電力出版社.20102劉英.脈寬的測(cè)量和參數(shù)分析.電子信息對(duì)抗技術(shù).20073吳大正.信號(hào)與線性系統(tǒng)分析.高等教育出版社.20054閻石.數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ).第四版.北京：高等教育出版社，1998教師評(píng)語(yǔ):教 師評(píng)語(yǔ)及設(shè) 計(jì)成績(jī)課程設(shè)計(jì)成績(jī)：指導(dǎo)教師： （簽名）日期：年月日