32位高速计数器的设计毕业论文.doc

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1、毕业论文 毕业设计报告（论文）报告（论文）题目：32位高速计数器的设计 II摘 要论文的研究工作是以32位高速计数器程序设计为题展开的，通过熟练运用EDA技术设计32位高速计数器程序，并通过仿真检验程序的正确性。而且详细介绍现阶段的一些技术器及其参数、性能特点，了解现阶段计数器的发展水平，通过这些计数器在现实生活的各个领域扮演的角色，体会计数器在生活中的重要性。关键词 计数器 DEA 仿真检验目 录第1章 计数器简介11.1 计数器1第2章 计数器的应用及其性能特点32.1 零点袋装水泥计数器32.2 ZG30菌落计数器32.3 闪烁计数器42.4 JSYF系列放电计数器42.5 实时碳计数器

2、52.6 ZT-JS01A型智能产品计数器52.7 零件计数器62.8 颗粒计数器62.9 频率计数器62.10 红外人流计数器72.11 盖革计数器72.12 免疫计数器72.13 显示条形码计数器82.14 尘埃计数器82.15 细胞计数器82.16 智能计数器92.17 空气离子浓度计算器92.18 LoadRunner监视的性能计数器92.19小结12第3章 32位高速计数器133.1 32位计数器程序133.1.1 顶层文件设计133.1.2 cnt_ffffffff(32位计数器）143.1.3 sel（选择器）153.1.4 deled（译码器）163.2 仿真图183.2.1

3、顶层仿真图183.2.2 32位计数器（cnt_ffffffff）仿真图193.2.3 sel（选择器）仿真图213.2.4 译码器(deled)仿真图22第4章 结论23致谢24参考文献25附录26 第1章 计数器简介1.1 计数器计数器是一种具有多种测量功能、多种用途的电子计数器。它可以测量频率、周期、时间间隔、频率比、累加计数、计时等；配上相应的插件，还可以测量相位、电压等。一般我们把凡具有测频和测周两种以上功能的计数器都归类为通用计数器。计数器的主要性能：1. 测试功能电子计数器所具备的测试功能一般包括测量频率、周期、 频率比、时间间隔、累加计数和自校等。2. 测量范围电子计数器的有效

4、测量范围是相对于测量功能而言的， 不同的测量功能其测量范围的含义也不同。如测量频率时是指频率的上、下限；测量周期时是指周期时间单位）的最大、最小值。3. 输入特性一般情况下，当仪器有23个输入通道时，需分别给出各个通道的特性，主要有：3.1 输入灵敏度：指仪器正常工作所需输入的最小电压。3.2 输入耦合方式：主要有AC交流）耦合和DC直流）耦合两种。AC耦合时，被测信号经隔直电容输入；DC耦合时， 被测信号直接输入，在低频及脉冲信号输入时宜采用这种耦合3.3 输入阻抗：包括输入电阻和输入电容，并有高阻抗例如1 M/25 pF）和低阻抗例如50 ）之分。前者多用于频率不太高的场合，以减小对信号源

5、的负载影响； 后者多用于频率较高的场合，以满足匹配要求。3.4 最大输入电压：允许的最大输入电压。 超过最大输入电压后，仪器不能保证正常工作， 甚至会被损坏。4. 测量准确度测量准确度常用测量误差来表示，主要由时基误差和计数误差决定。时基误差由晶体振荡器的稳定度确定，电子计数器通常给出晶体振荡器的标准频率及其频率稳定度；计数误差主要指量化误差。5. 闸门时间和时标由仪器内部标准时间信号源提供的标准时间信号包括闸门时间信号和时标信号，可以有多种选择。6. 输出7. 这里指的是仪器可输出的标准时间频率）信号的种类、 输出数据的编码方式及输出电平的高低等。计数器的构成：1. A、 B输入通道输入通道

6、的作用是将被测信号进行放大、整形，使其变换为标准脉冲。输入通道部分包括A、B两个通道，它们均由衰减器、 放大器和整形电路等组成。凡是需要计数的外加信号（例如测频信号），均由A输入通道输入，经过A通道适当的衰减、放大整形之后，变成符合主门要求的脉冲信号。而B输入通道的输出与一个门控双稳相连，如果需要测量周期，则被测信号就要经过B输入通道输入，作为门控双稳的触发信号。门又称闸门，它是用于实现量化的比较电路，它可以控制计数脉冲信号能否进入计数器。主门电路是一个双输入端逻辑与门。它的一个输入端接受来自控制单元中门控双稳态触发器的门控信号， 另一个输入端则接受计数(脉冲)信号。在门控信号作用有效期间，允

7、许计数(脉冲)通过主门进入计数器计数。2. 计数、 显示单元计数与显示电路是用于对来自主门的脉冲信号进行计数， 并将计数的结果以数字的形式显示出来。为了便于读数，计数器通常采用十进制计数电路。 带有微处理器的仪器也可用二进制计数器计数，然后转换成十进制并译码后再进入显示器。3. 时基单元时基电路主要由晶体振荡器、分频及倍频器组成。时基电路主要用于产生各种标准时间信号。标准时间信号有两类，一类时间较长的称为闸门（时间）信号，通常根据分频级数的不同有多种选择； 另一类时间较短的称为时标信号。时标信号可以是单一的， 也可以有多种选择。4. 控制单元控制电路的作用是产生门控信号（Q）、寄存信号（M）和

8、复零信号（R）三种控制信号，使仪器的各部分电路按照准备测量显示的流程有条不紊地自动进行测量工作。控制单元中包括前述的门控双稳态电路，它输出的门控信号用于控制主门的开闭，在触发脉冲作用下双稳态电路发生翻转。通常以一个输入脉冲开启主门，另一路输入脉冲信号使门控双稳复原，关闭主门。计数器的误差来源：1. 量化误差；2. 触发误差；3. 准频率误差1。第2章 计数器的应用及其性能特点2.1 零点袋装水泥计数器零点袋装水泥计数器是根据水泥厂恶劣环境研发及生产袋装水泥计数器。水泥包装车间是企业与客户对接的窗口，精确的发货数据有利于销售管理和企业品牌、形象的提升，传统的计数方式已经不再适合水泥高速生产的需求

9、。由于水泥在皮带传输过程中偶尔会出现连包，小叠包的现象，传统的计数器已无法满足水泥厂的需求，针对此问题，研制了零点袋装水泥计数器。零点袋装水泥计数器性能：1. 集中管理，易于使用、便于监控，更人性化2. 水泥厂专用，计数精确、快速，经久耐用3.可单包计数、连包计数、批量计数4.采用“双通道带速补偿法”可智能分辨连包5.采用“不规则水泥连包补偿法”可智能分辨小叠包6.同装车机连锁，单车到包后，装车机/包装机自动停机7.光电信号隔离，抗干扰性强8.断电存储功能，防止数据丢失9.美观大方，可外接多个大屏幕显示屏10.单包计数：可自动吸收水泥袋上和皮带上的干扰脉冲达到准确计数。11.连包计数：设定单包

10、的正常参数，连包时可根据单包的正常参数智能识别出连包数。12.批量计数：可设定并显示单包数（0-60000），达到设定值时，计数器输出闪烁报警信号“AL”并输出一组开关控制信号（5A）。13.设定值到达时计数器自动清零或手动清零：可按需要输入密码设定。14.批量设定值到达提前报警：提前包数可按需要输入密码设定。15.总数累计：可查看计数总数（0-9999999）（输入密码可清零）。16.故障报警：当计数器检测到感应头状态异常，或连包超过10包以上输出一组继电器开关信号报警（5A），该开关可接报警铃或停皮带。17.自动控制：继电器开关信号可直接与包装线的二次线路实现自动控制。（如：控制包装机停止

11、，皮带停止，推包机开合，装车机停止，连接报警铃等）2。2.2 ZG30菌落计数器ZG30菌落计数器使用方便，对用户来说最大的好处就是：再也不会认为计算微生物的数目是一件非常费力，危险的工作。原因在于：该计数器用来放置培养皿的表面是个压敏元件，当用特制的笔在表面作标记时将自动启动计数功能，用户可调节表面对压力的灵敏度以满足不同用户的操作要求。智能计数技术BZG30具有回声检测信号，可以自动补偿不同培养皿重量的影响，压力传感器遍布整个表面，且每点的灵敏度保持一致；仪器另有零点电位保护功能，可防止交流电短路的影响。2.3 闪烁计数器 利用射线引起闪烁体的发光而进行记录的辐射探测器 。1947年由J.

12、W. 科尔特曼和 H.P.卡尔曼所发明 。它由闪烁体、光电倍增管(见光电管)和电子仪器等单元组成。射线同闪烁体相互作用，使其中的原子、分子电离或激发，被激发的原子、分子退激时发出微弱荧光(见固体发光)，荧光被收集到光电倍增管，倍增的电子流形成电压脉冲，由电子仪器放大分析和记录 。可用的闪烁体种类很多 ，用得较多的有NaI（加微量Tl)、CSI(加微量Tl)、ZnS(加微量Ag )等无机盐晶体和蒽、茋、对联三苯等有机晶体，也有用液体、塑料或气体的闪烁体。闪烁计数器的优点是效率高，有很好的时间分辨率和空间分辨率，时间分辨率达10-9秒 ，空间分辨率达毫米量级。它不仅能探测各种带电粒子，还能探测各种

13、不带电的核辐射；不仅能探测核辐射是否存在，还能鉴别它们的性质和种类；不但能计数，还能根据脉冲幅度确定辐射粒子的能量。在核物理和粒子物理实验中应用十分广泛。2.4 JSYF系列放电计数器 1. 用途、特点放电计数器是串联工作在避雷器下面用来记录避雷器动作次数的一种装置。JSYF9系列氧化锌放电计数器适用于220KV及以下电压等级的各型氧化锌避雷器配套，使用的环境条件与相连接的避雷器相同。氧化锌放电计数器具有以下特点和用途：1. JSYF9型、JSYF9-S型放电计数器系按氧化锌避雷器的动作特性设计生产的，采用大直径氧化锌阀片，具有通流容量大、残压低、适应电压等级范围宽、动作计数准确可靠，下限动作

14、电流灵敏度高。2. JSYF系列采用宽大视窗，观察记录数米以外一目了然。JSYF9型采用单指针十位数循环计数指示。专利产品JSYF9-S型采用双指针电磁计数装置做计数指示，具备有计数进位功能，可连续计数100次后再进入下一循环计数周期，适合于避雷器动作频繁地区和无人值班场所使用。3. JSYF9型、JSYF9-S型放电计数器采用全不锈钢外壳、接线端子、安装件，耐腐蚀剂、拆装方便，保证较长使用年限。本公司生产的JSYF系列氧化锌放电计数器适用于以下的环境条件：1. 海拔高度不超过2000米；2. 环境温度为：-40+50；3. 不适用于严重腐蚀金属和绝缘件的气休环境和严重污秽、剧烈振动的地方。2

15、. 结构和性能放电计数器主要由不锈钢外壳、绝缘瓷套、密封垫及氧化锌阀片、整流器、单/双指针电磁计数器等组成3。2.5 实时碳计数器实时碳计数器，这是一个近70英尺高的数字公告牌，用以显示大气中温室气体的累计总量。计数器位于纽约市中心第33大街和第7大道交界处，麦迪逊广场花园和宾夕法尼亚火车站之间，目前已开始运行。碳计数器由德意志银行气候投资顾问团队(DBCCA)、德意志银行资产管理部的机构气候变化投资与研究部门赞助，旨在提升全球的气候变化意识，加强环境教育。“信息催生行动”，这一理念是碳计数器诞生的原因。碳计数器上的“数字”以麻省理工学院(MIT)的科学家们开发的测量手段为依据，涵盖了京都议定书和蒙特利尔议定书涉及的全部温室气体（24种气体，不包括臭氧和空