基于fpga的等精度频率计设计与实现

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1、基于FPGA的等精度频率计的设计与实现课题研究概述草鱼 1.1课题研究的目的和意义草鱼 草鱼 在电子技术中，鲤鱼频率是最基本的参数之一，鲤鱼并且与许多电参量的测量方案、pork测量结果都有十分密切的关系，鲤鱼因此，鲤鱼频率的测量就显得更为重要。草鱼测量频率的方法有多种,其中电子计数器测量频率具有精度高、pork使用方便、pork测量迅速，鲤鱼以及便于实现测量过程自动化等优点，鲤鱼是频率测量的重要手段之一。草鱼目前常用的测频方案有三种：pork草鱼 方案一：pork完全按定义式Ｆ＝Ｎ／Ｔ进行测量。草鱼被测信号Ｆx经放大整形形成时标ГX，鲤鱼晶振经分频形成时基TR

2、。草鱼用时基TR开闸门，鲤鱼累计时标ГX的个数，鲤鱼则有公式可得Ｆx=1/ГX=N/TR。草鱼此方案为传统的测频方案，鲤鱼其测量精度将随被测信号频率的下降而降低。草鱼草鱼草鱼草鱼方案二：pork对被信号的周期进行测量，鲤鱼再利用Ｆ＝１／Ｔ（频率＝１／周期）可得频率。草鱼测周期时，鲤鱼晶振ＦR经分频形成时标ГX，鲤鱼被测信号经放在整形形成时基TＸ控制闸门。草鱼闸门输出的计数脉冲Ｎ＝ГX／TR，鲤鱼则TX=NГX。草鱼但当被测信号的周期较短时，鲤鱼会使精度大大下降。草鱼草鱼草鱼草鱼方案三：pork等精度测频，鲤鱼按定义式Ｆ＝Ｎ／Ｔ进行测量，鲤鱼但闸门时间随被测信号

3、的频率变化而变化。草鱼如图１所示，鲤鱼被测信号Ｆx经放大整形形成时标ГX，鲤鱼将时标ГX经编程处理后形成时基TR。草鱼用时基TR开闸门，鲤鱼累计时标ГX的个数，鲤鱼则有公式可得Ｆx=1/ГX=N/TR。草鱼此方案闸门时间随被测信号的频率变化而变化，鲤鱼其测量精度将不会随着被测信号频率的下降而降。草鱼本次实验设计中采用的是第三种测频方案。草鱼草鱼 等精度频率计是数字电路中的一个典型应用，鲤鱼其总体设计方案有两种：pork草鱼 方案一：pork采用数字逻辑电路制作，鲤鱼用IC拼凑焊接实现。草鱼其特点是直接用现成的IC组合而成，鲤鱼简单方便，鲤鱼但由于使用的器件较多

4、，鲤鱼连线复杂，鲤鱼体积大，鲤鱼功耗大，鲤鱼焊点和线路较多将使成品稳定度与精确度大打折扣，鲤鱼而且会产生比较大的延时，鲤鱼造成测量误差、pork可靠性差。草鱼草鱼草鱼草鱼草鱼方案二：pork采用可编程逻辑器件（CPLD）制作。草鱼随着现场可编程门阵列FPGA的广泛应用，鲤鱼以EDA工具作为开发手段，鲤鱼运用VHDL等硬件描述语言语言，鲤鱼将使整个系统大大简化，鲤鱼提高了系统的整体性能和可靠性。草鱼，鲤鱼利用EDA软件编程，鲤鱼下载烧制实现。草鱼将所有器件集成在一块芯片上，鲤鱼体积大大减小的同时还提高了稳定性，鲤鱼30基于FPGA的等精度频率计的设计与实现并且可

5、应用EDA软件仿真，鲤鱼调试，鲤鱼每个设计人员可以充分利用软件代码，鲤鱼提高开发效率，鲤鱼缩短研发周期，鲤鱼降低研发成本。草鱼易于进行功能扩展，鲤鱼可以利用频率计的核心技术，鲤鱼改造成其它产品。草鱼实现方法灵活，鲤鱼调试方便，鲤鱼修改容易。草鱼草鱼 总体方案比较:比较以上两种方案，鲤鱼易见采用后者更优。草鱼因为采用FPGA现场可编程门阵列为控制核心，鲤鱼通过硬件描述语言VHDL编程，鲤鱼在MAX+PLUSII仿真平台上编译、pork仿真、pork调试草鱼，鲤鱼并下载到FPGA芯片上，鲤鱼通过严格的测试后，鲤鱼能够较准确地测量方波、pork正弦波、pork三角波

6、、pork矩齿波等各种常用的信号的频率，鲤鱼而且还能对其他多种物理量进行测量。草鱼草鱼草鱼草鱼 草鱼现场可编程门阵列FPGA(Field草鱼Programmable草鱼GateArray)属于ASIC产品，鲤鱼通过软件编程对目标器件的结构和工作方式进行重构，鲤鱼能随时对设计进行调整，鲤鱼具有集成度高、pork结构灵活、pork开发周期短、pork快速可靠性高等特点，鲤鱼数字设计在其中快速发展。草鱼草鱼 1.2草鱼基于FPGA的等精度频率计的发展现状草鱼 草鱼 在信息技术高度发展的今天，鲤鱼电子系统数字化已成为有目共睹的趋势。草鱼从传统的应用中小规模芯片构成系统

7、到广泛地应用单片机，鲤鱼直至今天FPGA/CPLD在系统设计中的应用，鲤鱼电子技术已迈入一个全新的阶段。草鱼传统的硬件设计采用自下而上（bottom_up）的设计方法。草鱼这种设计方法在系统的设计后期进行仿真和调试，鲤鱼一旦考虑不周，鲤鱼系统设计存在较大缺陷，鲤鱼就有可能重新设计系统，鲤鱼使设计周期大大增加。草鱼电子设计自动化EDA（Electronic草鱼Design草鱼Automation）技术是现代电子工程领域的一门新技术，鲤鱼是一种以计算机为基本工作平台,利用计算机图形学拓扑逻辑学、pork计算数学以致人工智能学等多种计算机应用科学的最新成果而开发出来

8、的一整套软件工具。草鱼它主要采用并行工