吴红梅-开题报告new

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1、基于FPGA的等精度频率计的设计合肥学院毕业设计（开题报告）题　目基于FPGA的等精度频率计设计系　　别电子信息与电气工程系班级08电子信息工程（1）班学号0805070106姓　名吴红梅指导老师谭敏完成时间2012-3-106基于FPGA的等精度频率计的设计合肥学院毕业设计（论文）开题报告学生：吴红梅班级：08电子信息工程（1）班论文题目基于FPGA等精度频率计的设计导师姓名谭敏可行性方案分析具体方案见附件参考文献[1]吴爱平，付青青.基于NiosII的等精度频率计设计[J].现代电子技术，20110年5期84-8588[2]罗磊，赖万昌，刘良.基于FPGA的等精度

2、频率计设计[J].现代电子技术，2010年2期：151-154[3]饶成明，马希直.基于FPGA的多功能全同步数字频率计设计[J].现代电子技术，2010年2期：151-153[4]AlteraDevicePackageInformationDataSheet.Altera公司[5]潘松.SOPC技术实用教程[M].北京：清华大学出版社，2005年3月[6]潘松.EDA技术与VHDL[M].北京：清华大学出版社，2005年7月开题报告小组及教研室意见开题小组签名年月日6基于FPGA的等精度频率计的设计附件：可行性方案分析1.研究背景在电子技术中，频率是最基本的参数之一

3、，并且与许多电参量的测量方案、测量结果都有十分密切的关系，因此，频率的测量就显得更为重要。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、使用方便、测量迅速，以及便于实现测量过程自动化等优点，是频率测量的重要手段之一。在信息技术高度发展的今天，电子系统数字化已成为有目共睹的趋势。从传统的应用中小规模芯片构成系统到广泛地应用单片机，直至今天FPGA/CPLD在系统设计中的应用，电子技术已迈入一个全新的阶段。传统的硬件设计采用自下而上（bottom_up）的设计方法。这种设计方法在系统的设计后期进行仿真和调试，一旦考虑不周，系统设计存在较大缺陷，就有可能重新设计系

4、统，使设计周期大大增加。电子设计自动化EDA（ElectronicDesignAutomation）技术是现代电子工程领域的一门新技术，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、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的一整套软件工具。它主要采用并行工程和自顶向下的设计方法,从系统设计入手,在顶层的功能方框图一级进行仿真、纠错,并用VHDL、VerilogHDL等硬件描述语言对高层次的系统行为进行描述,在系统一级进行验证,最后再用逻辑综合优化工具生成具体的门级逻辑电路的网表,其对应的物理实现级可以是印刷电路板或专用集成电路ASIC

5、。VHDL即超高速集成电路硬件描述语言,主要用于数字系统的结构、功能和接口。等精度频率计是数字电路中的典型应用，在现代电子领域中是不可缺少的电子测量仪器。传统的等精度频率计是由中大规模集成电路构成，但这类频率计会产生比较大的延时，测量范围较小，精度不高，可靠性差且电路复杂。随着集成电路技术的发展，可以将整个系统集成到一个块上，实现所谓的片上可编程系统（SOPC）。片上系统的实现将大大减小系统的体积，降低系统的成本，提高系统的处理速度和可靠性。2.方案介绍随着现场可编程门阵列FPGA的广泛应用，以EDA工具作为开发手段，运用VHDL等硬件描述语言语言，将使整个系统大大简

6、化，提高了系统的整体性能和可靠性。6基于FPGA的等精度频率计的设计利用EDA软件编程，下载烧制实现。将所有器件集成在一块芯片上，体积大大减小的同时还提高了稳定性，并且可应用EDA软件仿真，调试，每个设计人员可以充分利用软件代码，提高开发效率，缩短研发周期，降低研发成本。易于进行功能扩展，可以利用频率计的核心技术，改造成其它产品。实现方法灵活，调试方便，修改容易。采用FPGA现场可编程门阵列为控制核心，通过硬件描述语言VHDL编程，在QurtusII仿真平台上编译、仿真、调试，并下载到FPGA芯片上，完成等精度的测量。现场可编程门阵列FPGA(FieldProgram

7、mableGateArray)属于ASIC产品，通过软件编程对目标器件的结构和工作方式进行重构，能随时对设计进行调整，具有集成度高、结构灵活、开发周期短、快速可靠性高等特点，数字设计在其中快速发展。本设计利用EDA技术，基于FPGA设计实现频率计，这使设计过程大大简化，缩短了开发周期，减小了电路系统的体积，同时也有利于保证频率计较高的精度和较好的可靠性。本设计采用的是等精度测频，要求测频的范围为1HZ--20MHZ，测频精度要求测量误差<0.1%。3.等精度测频原理等精度测频原理框图如图1所示，CNT1和CNT2是两个可控计数器，标准频率信号从CNT