基于fpga的等精度频率计的设计与仿真

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1、学校代码：11517学号：201010711209HENANINSTITUTEOFENGINEERING毕业设计题目基于FPGA的等精度频率计的设计与仿真学生姓名陈新利专业班级电子科学与技术1042学号201010711209系（部）电气信息工程学院指导教师(职称)瓮嘉民（副教授）完成时间2014年5月25日河南工程学院论文版权使用授权书本人完全了解河南工程学院关于收集、保存、使用学位论文的规定，同意如下各项内容：按照学校要求提交论文的印刷本和电子版本；学校有权保存论文的印刷本和电子版，并采用影印、缩印、扫描、数字化或其它手段保存论文；学校有权提供目录检索以及提供本

2、论文全文或者部分的阅览服务；学校有权按有关规定向国家有关部门或者机构送交论文的复印件和电子版；在不以赢利为目的的前提下，学校可以适当复制论文的部分或全部内容用于学术活动。论文作者签名：年月日河南工程学院毕业设计(论文)原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文，是本人在指导教师指导下，进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文的研究成果不包含任何他人创作的、已公开发表或者没有公开发表的作品的内容。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本学位论文原创性声明的法律责任由本人承担。论文作者签名：年月日河南工程学院毕业设计（

3、论文）任务书题目基于FPGA的等精度频率计的设计与仿真专业电子科学与技术学号201010711209姓名陈新利主要内容：1．运用FPGA（现场可编程门阵列）芯片来实现一个八位数字式的等精度频率计，它的频率测量范围是1Hz-99999999Hz，该测频方法不仅能够实现高精度测量要求，而且在很大的频率范围内能够保持恒定的测量精度，并且不需要改变量程。2．设计中采用VerilogHDL语言编程，运用QUARTUSⅡ软件实现。基本要求：1．查阅相关原始资料，书写文献综述，英文资料翻译。2．理解相关的资料，确定系统功能、性能指标，选择系统组成方案。3．选择系统方案，运用Ver

4、ilogHDL编程，采用QUARTUSⅡ集成开发环境进行编辑、综合测试，并进行引脚锁定。4．采用MagicSOPC实验开发平台，以FPGA为核心器件，主控芯片为EP2C35F672C8器件并下载到试验箱中进行验证，最终实现测量范围为1Hz-99999999Hz的8位数字式等精度频率计。5．对比周期法测量与基于FPGA的等精度测量的测量结果并分析。主要参考资料：[1]潘松,王国栋.VHDL实用教程[M].西安：西安电子科技大学出版社,2007.[2]莫琳.基于FPGA等精度频率计的设计与实现[J].现代电子技术,2004(10):81-84.[3]黄智伟.FPGA系统

5、设计与实践[M].北京:电子工业出版社,2005.完成期限：指导教师签名：专业负责人签名：年月日基于FPGA的等精度频率计的设计与仿真目　　录摘要IABSTRACTII引言11　概述21.1　频率计在国内外的发展状况21.2　频率计的发展趋势21.3　本课题研究的目的、意义和要求31.4　电子设计自动化（EDA）技术概述41.4.1　EDA技术及其发展41.4.2　QuartusII软件介绍51.4.3　EDA工具使用流程71.5　可编程逻辑门阵列简介81.5.1　可编程逻辑器件的发展历程81.5.2　FPGA的结构与工作原理92　等精度频率计的设计102.1　设计

6、要求102.2　设计方案的选择102.2.1　系统方案的选择102.2.2　测频方法的选择112.2.3　等精度的测频原理123　基于FPGA的等精度频率计的设计143.1　系统方案143.2　误差分析14基于FPGA的等精度频率计的设计与仿真3.3　系统原理框图153.4　系统整体框图154　等精度测频法各个模块的介绍164.1　信号源模块164.2　分频模块174.3　计算模块174.3.1　D触发器的设计184.3.2　计数器的设计184.4　显示模块184.5　各模块方框图195　整体步骤205.1　创建工程205.2　引脚锁定205.3　硬件测试与仿真21

7、5.4　等精度测量与周期法测量图片验证215.5　等精度测量与周期法测量结果对比25结束语26致谢27参考文献28附录　源程序29基于FPGA的等精度频率计的设计与仿真基于FPGA的等精度频率计的设计与仿真摘　　要　　本文主要讲述了等精度频率计的FPGA设计方法，它主要是针对传统频率计不能满足等精度测量要求的缺点而提出的。实验结果表明，该系统可以实现在整个频段内的测量精度保持一致，测量误差小，达到了等精度的测量要求。本文主要从如下几个方面展开了工作：1.介绍了电子自动化(EDA)技术和现场可编程逻辑门阵列（FPGA）的结构与工作原理。本文各模块所用芯片均由Alt