采用等精度测频原理的频率计的程序与仿真

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times New="New" Roman'; mso-bidi-font-family: 'Times New="New" Roman'; mso-ascii-font-family: 'Times New="New" Roman'; mso-ansi-language: EN-US; mso-fareast-language: ZH-CN; mso-bidi-language: AR-SA">采用等精度测频原理的频率计的程序与仿真

--文件名：PLJ.vhd。

--功能：4位显示的等精度频率计。

--最后修改日期：2004.4.14。

library ieee;

use ieee.std_logic_1164.all;

use ieee.std_logic_unsigned.all;

use ieee.std_logic_arith.all;

entity PLJ is

  port(clk:in std_logic;                      --基准时钟(10KHz)

      tclk:in std_logic;                     --被测信号

      start:in std_logic;                     --复位信号

      alarm0,alarm1:out std_logic;            --超量程，欠量程显示 

      dian:out std_logic_vector(3 downto 0);    --小数点

      data1:out integer range 0 to 9999);        --频率数据

end PLJ; 

architecture behav of PLJ is

signal q:integer range 0 to 9999;               --预置闸门分频系数

signal q1:integer range 0 to 10000;             --被测信号计数器

signal q2:integer range 0 to 20000;             --基准信号计数器

signal en,en1:std_logic;                      --预置闸门，实际闸门

signal qq,qqq:integer range 0 to 200000000;     --运算器

signal data0:integer range 0 to 9999;           --频率数据中间信号

begin

process(clk)                 --此进程得到一个预置闸门信号

begin

  if clk'event and clk='1' then

     if start='1' then q<=0;en<='0';

     elsif q=9999 then q<=9999;en<='0';

     else q<=q+1;en<='1';

     end if;

  end if;

end process;

process(tclk)               --此进程计被测信号脉冲数，和得到一个实际闸门信号

begin

  if tclk'event and tclk='1' then

     if start='1' then q1<=0;en1<='0';

     elsif en='1' then q1<=q1+1;en1<='1';

     else en1<='0';

     end if;

  end if;

end process;

process(clk)           --此进程完成在实际闸门时间内，计基准脉冲数  

begin

  if clk'event and clk='1' then

     if start='1' then q2<=0;

     elsif en1='1' then

        if q2=20000 then q2<=20000;

        else q2<=q2+1;

        end if;

     end if;

  end if;

end process;

process(clk)                --此进程完成等精度频率计的运算

begin

  if clk'event and clk='1' then

     if start='1' then data0<=0;dian<="0000";alarm0<='0';alarm1<='0';qqq<=0;qq<=00;

     elsif en1='0' then

        if q1>=1000  then qq<=q1*10000;          --根据q1的大小来判断小数点的位置

           if qqq     --完成数据运算

           elsif data0>=10000 then alarm0<='1';                          --超量程显示        

           else data1<=data0;

           end if;

        elsif q1>=100 then qq<=q1*100000;

           if qqq

           elsif data0>=10000 then data1<=1000;dian<="0000"; 

           else data1<=data0;dian<="0010";

           end if;

        elsif q1>=10 then qq<=q1*1000000;

           if qqq

           elsif data0>=10000 then data1<=1000;dian<="0010"; 

           else data1<=data0;dian<="0100";

           end if;

        elsif q1>=1 then qq<=q1*10000000;

           if qqq

           elsif data0>=10000 then data1<=1000;dian<="0100"; 

           else data1<=data0;dian<="1000";

           end if;   

        end if;  

     elsif q2>19999 then alarm1<='1';                                    --欠量程显示

     else alarm1<='0';

     end if;

  end if;

end process;

end behav;

等精度频率计仿真图

说明：小数点dian在en1的下降沿就输出，在某些特殊情况（1000tclk=clk仿真图所示），只有当数据转换完成时，小数点dian的信号才能保证正确。用数据作为闸门来控制小数点dian信号输出，这部分可以在译码部分完成。

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