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基于单片机和CPLD的数字频率计的设计

复杂可编程逻辑器件(CPLD)具有集成度高、运算速度快、开发周期短等特点,它的出现,改变了数字电路的设计方法、增强了设计的灵活性。基于此,本文提 出了一种采用Altera公司的CPLD(ATF1508AS) 和Atmel公司的单片机(AT89S52)相结合的数字频率计的设计方法。该数字频率计电路简洁,软件潜力得到充分挖掘,低频段测量精度高,有效防止了 干扰的侵入。独到之处体现在用软件取代了硬件。

被测信号脉冲经CHOICE选择后,从控制模块CONTROL1的FX1端输入,基准频率信号从FS端输入,CLR是初始化信号。在进行频率或周期测量时,完成如下步骤:

(1)在CLR端加正脉冲信号完成测试电路状态的初始化。

(2)由预置门控信号将STROBE置高电平,预置门开始定时,此时由被测信号的上沿打开计数器COUNT,同时对基准频率信号和被测信号进行计数。

(3)顶置门定时结束信号把STROBE置为低电平(由单片机来完成),在被测信号的下一个脉冲的上沿到来时,COUNT停止计数。

(4)计数结束后,ED1端输出低电平来指示测量计数结束,单片机得到此信号后,即可利用SS0,SS1进行选择,四次分别读回COUNT中基准频率信号和被测信号计数值,并根据上述测量公式进行运算,计算出被测信号的频率或周期值。

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