摘要：本文介绍了一种基于CPLD的多功能计数器，设计可以实现用单片机与CPLD结合的方式测量信号的周期、频率及相位。

CPLD有着如代码编译方便、高度集成、价钱便宜、对编者水平要求低容易上手等特点，CPLD也可实现设计者较大规模的电路设计的需求，CPLD的出现使得传统数字电路的设计方法得到了改变，使设计的灵活性得到了改善[1]。

设计将采用CPLD作为计数模块并运用单片机的中央处理功能完成对整个设计的系统控制和数据的处理。硬件部分以单片机为控制核心，进行CPLD计数模块、前端信号处理（放大，整形等）、显示模块等的设计[2]。CPLD为输入和输出数字信号处理模块。信号由CPLD处理后输入到单片机中，再由单片机进行计算并输出到LCD显示器中实现数据显示。软件部分的设计有单片机控制程序的编制，以及CPLD模块的VHDL程序设计与仿真。

关键词：信号；频率；周期；相位；CPLD

目录

摘要

Abstract

1 绪论-1

1.1 课题的研究背景及意义-1

1.2 课题的研究现状和发展趋势-1

1.3 课题的主要研究内容-2

2 硬件系统的设计-3

2.1 系统总体设计方案-3

2.2 多功能计数器的设计原理-4

2.2.1测量原理-4

2.2.2频率和周期的测量-5

2.2.3相位的测量-5

2.3 单片机控制系统模块的设计-6

2.4 CPLD计数模块的设计-7

2.5前端信号放大模块-8

2.6  LCD显示部分-10

2.7  按键设置部分-10

3 系统软件部分设计-11

3.1 系统软件总体框图-11

3.2 系统软件设计思路-12

3.3 单片机控制系统代码编译-12

3.3.1主函数代码编译-13

3.3.2 LCD1602显示的代码编译-13

3.3.3 SPI串口的代码编译-13

4 设计的仿真软件与调试-14

4.1编译软件quartusⅡ的介绍-14

4.2仿真软件modelsim的介绍-14

4.3仿真所用的MAXⅡ器件的介绍-14

4.4仿真所用编译语言的介绍-15

4.5代码的编译与器件的选择-15

4.6设计的仿真与调试-16

结    论-18

参 考 文 献-19

附录A整体电路图-20

附录B 系统程序代码-21

致    谢-27