2008年F题 简易多功能计数

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该简易多功能计数器以Atmega64和ALTERA MAX II cpld技术为核心，由信号整形模块、CPLD微处理模块、语音模块、液晶显示模块、信号测量模块、以及功能切换模块组成。

摘 要：该简易多功能计数器以Atmega64和ALTERA  MAX II CPLD技术为核心，由信号整形模块、CPLD微处理模块、语音模块、液晶显示模块、信号测量模块、以及功能切换模块组成。采用AD8611对输入信号的整形，CPLD进行测频以及结果的运算，采用AD采样原理对信号峰值的测量，最终将结果送入Atmega64中进行结果的显示以及功能的切换和语音播放等。总之，用CPLD处理信号，Atmega64实现数据的采集和人机交互，通过数码管显示测量结果并通过语音播报测量数据。

一、方案论证与选择

1、方案比较

方案一：采用S51+逻辑门电路方案。由于S51工作频率低，利用其内部的计数器不能直接测量高频信号，所以必须外扩大量的逻辑门电路。电路制作麻烦，不便保证测量精度。

方案二：直接采用AVR+Altera CPLD方案。AVR单片机内部资源丰富，工作速度快，开发简便，同时用CPLD代替普通的逻辑门电路，省去了复杂的连线，工作速度快，能保证测量精度。

2、设计方案

经过仔细的分析最终确定选方案二作为本设计的整体方案：以AVR单片机Atmega64和Altera CPLD MAXII  EPM570为中心，进行该设计题目：其中单片机ATMEGA64用于按键控制、温度测量、时钟提取、显示控制、语音播放。EPM570用于实现输入信号的频率/周期测量。利用CPLD的强大的逻辑处理能力，保证了频率/周期测量结果的稳定和准确。

信号调理电路采用高速比较器AD8611对输入的信号进行整形，然后送CPLD进行频率/周期测量，确保了测量精度。语音播放模块可以对测量结果进行实时播报。数字显示模块采用LED数码管进行显示。EPM570通过I/O口与Atmega64通信后将数据传给Atmega64，通过选择Atmega64再将其结果进行转换并输出显示以及语音播放。另外通过外围电路（如键盘电路）可以对其功能进行选择以及时间、温度等的显示。

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