基于FPGA的频率计的设计【开题报告+文献综述+毕业论文】

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1、本科毕业论文系列开题报告电子信息工程基于FPGA的频率计的设计一、课题研究意义及现状电子计数器（测量频率仪器）于20世纪50年代初期问世，它是出现最早，发展最快的一类数字式仪器。今天的电子计数器与初期相比，面貌已焕然一新。就功能而言，早已冲破了初期只能测量频率的范围，成为一机多能的仪器；就其所采用的元件而言，不但早已晶体管化，并且已经大量采用集成电路，特别是近几年来采用了大规模集成电路，使仪器在小型化，耗电，可靠性各方面都有了很大的改善。目前，电子计数器已经完全取代了模拟式频率测量仪器。电子计数器分为四大类：通用计数器，频率计数器，时间计数器，特种计数器。通用计数器是具有多种测量

2、功能，可以测量频率，周期，多周期平均，时间间隔等等功能，配上传感器，还可以测量长度，位移，重量，压力，温度等等。频率计数器是专门用来测量高频和微波频率的计数器，功能只有测频率和计数，频率范围很宽。时间计数器是以时间测量为基础的计数器，测量的准确度很高。特种计数器具有特种功能[1]。随着现代科学技术的发展，频率及时间的测量以及它们的控制技术在科学技术各领域，特别是在计量学、电子技术、信息科学、通信、天文和电子仪器等领域占有越来越重要的地位。从国际发展的趋势上看，频率标准的准确度和稳定度提高得非常快，几乎是每隔6至8年就提高一个数量级。本文采用VHDL来设计频率计。VHDL（Very

3、HighSpeedIntegratedCircuitHardwareDescriptionLanguage,超高速集成电路硬件描述语言）诞生于1982年，是由美国国防部开发的一种快速设计电路的工具，目前已经成为IEEE（TheInstituteofElectricalandElectronicsEngineers）的一种工业标准硬件描述语言。相比传统的电路系统的设计方法，VHDL具有多层次描述系统硬件功能的能力，支持自顶向下（ToptoDown）和基于库（LibraryBased）的设计的特点，因此设计者可以不必了解硬件结构。从系统设计入手，在顶层进行系统方框图的划分和结构设计，

4、在方框图一级用VHDL对电路的行为进行描述，并进行仿真和纠错。二、课题研究的主要目标任务和预期目标主要任务：本设计一种基于VHDL语言的FPGA技术的数字频率计，用十进制数码管显示被测信号的频率。主要内容：设计一个基于可编程逻辑实现的简易数字频率计。基本要求：1、建议选用Altera公司的DEII硬件平台,选用QUARTUSII为集成开发环境。2、要求实现整个系统的设计。3、对信号发生器输入的信号能显示测得的频率。4、精确到个位。预期目标：⑴学习了解数字频率计的基本原理。⑵学习掌握了可编程逻辑器件的应用⑶编程实现一种基于VHDL的数字频率计。⑷完成一篇应用性论文。三、课题研究的方

5、法及措施首先是查阅书籍，了解关于数字频率计设计的一些基本原理，比如VHDL应用原理、数字频率计在软硬件设计等；然后通过收集相关论文，找出最新、最合理的设计方案来设计简易数字频率计。50M测量信号分频器测频控制器计数器锁存器译码器如上图所示就是一个基本的软件设计框图。（1）首先产生一个标准的时钟信号，作为闸门信号，在闸门信号有效的时间内开启计数器，对输入的波形进行计数，也就是对单位时间内被测信号的周期数进行累计。所以必须设计一个测频控制器（2）在闸门信号有效时间范围内，对输入的信号进行计数。主要是通过计数器的开启，对被测信号在单位时间内的重复的次数进行测量。所以必须设计一个计数器。

6、（3）对所得的数据进行处理，并将其显示。主要显示的方法是将所得数据显示在数码管上。因此必须设计一个锁存器和译码器。最后写好论文和答辩PTT，进行毕业答辩。四、课题研究进度计划毕业设计期限：自2010年10月1日至2011年6月25日。第一阶段（4周）：搜集资料，分析课题，系统总体方案设计，完成开题报告、文献综述。第二阶段（4周）：设计与写论文，硬件电路与软件程序设计，撰写设计报告与论文。第三阶段（4周）：设计作品完善，文论修改。五、参考文献[1]王保强，窦文，白红.高精度测频方案设计[J].成都信息工程学院学报，2002，17(2)：77～81.[2]孙华锦.基于VHDL语言的电

7、子设计自动化及其应用[J].西安：西北工业大学，2002.3.[3]李建忠.单片机原理及应用[M].西安：西安电子科技大学出版社，2002.[4]唐俊翟，许雷，张群瞻.单片机原理与应用[M].北京：冶金工业出版社，2003.6（7），10～11.[5]赵明安.用89C51开发的1000MHZ八位数字频率计[J].电子制作，2001，(2)：30～31．[6]公茂法，孙皓，吕常智.简易数字频率计的设计与分析[J].山东矿业学院学报(自然科学版)，1999，18(2)：44～49．[