多模式频率测量系统研究与设计.pdf

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1、总第299期计算机与数字工程Vo1．42No．92014年第9期Computer＆DigitalEngineering1729多模式频率测量系统研究与设计陈芳红马壮壮(1．西安工业大学电子信息工程学院信控技术研究所西安710032)(2．上海航海仪器有限责任公司技术中心惯性导航一室上海201206)摘要为了解决现有频率测量模式单一性，设计了一个具有多模式下工作的频率测量系统，通过手动和全自动实现频率测量。在手动模式测量中可以根据所需选择测量频率的模式，测周模式，多周期同步模式，全同步模式；全自动测量中，首先对待测信号粗测，根据粗测结果划分不同频率段

2、，对不同频率段采用不同测频模式。FPGA作为核心的功能模块，其内部集成了脉冲计数模块和控制模块；NiosⅡ软核处理器作为系统整体控制模块，实现数据处理，并将数据在上位机实时显示出来。关键词多模式频率测量；FPGA；NiosⅡ中图分类号TP391DOI：10．3969／j．issn1672—9722．2014．09．044Multi—ModeFrequencyMeasurementSystemCHENFanghongMAZhuangzhuangz(1．SchoolofElectronicInformationEngineering，Xi’anTech

3、nologicalUniversity，Xi’an710021)(2．InertialNavigationDepartment1，NauticalInstrumentCo．，Ltd，TechnologyCenter,Shanghai201206)AbstractAfrequencymeasurementsystemisdesignedwithmulti-modeoperationinordertOsolvetheunityoftheex—istingmodeoffrequencymeasurement，whichisachievedbymanual

4、andautomaticfrequencymeasurement．Itispossibletoselecttherequiredmodeoffrequencymeasurementinthemanualmeasurement，themeasuringcyclemode，multi-cyclesyn—chronizationmode，thefullsynchronousmode．Firstlythemeasuredsignalistreatedbyroughmeasurementduringtheauto—maticfrequencymeasurem

5、ent，differentfrequencybandsaredividedaccordingtotheroughmeasurementresult，yetadoptingdistinctmodeof~equencymeasurement．FPGAisactedasthecorefunctionmodule，whichisinternalintegrationofpulsecountingmoduleandcontrolmodule；Nios11soft-coreprocessorisastheoverallsystemcontrolmodule，p

6、rocessingdataanddisplayingthedateinrealtimeonthehostcomputer．KeyWordsmulti-modefrequencymeasurement，FPGA，NiosIIClassNumberTP391待测信号和时间基准信号都不存在±1误差。本1引言系统结合各个测频法的优缺点，可以实现多种模式在电子领域中频率测量精度是一个重要指标。切换，自由选择所需测频模式_1]。测周模式就是在待测信号一个周期内对时基信号2系统总体框图设计的计数。直接测频法就是在一定时间内对待测信号计数。这两种模式的计数值会产生

7、±1个计数系统总体框图如图1可知，本系统中将Nios脉冲差。多周期同步模式是在测周法基础上实现Ⅱ软核处理器植入FPGA芯片内，作为系统的控的，在待测信号多个整周期内对时间基准信号计制核心。它包括利用硬件描述语言实现的数字逻数，消除了待测信号产生的误差。改进的多周期全辑模块和NiosII的定制以及其中的软件设计，数同步模式是同时消除了时间基准信号的误差，使对字逻辑模块利用Verilog语言编写，逻辑模块有脉收稿日期：2014年3月3日，修回日期：2014年4月27日作者简介：陈芳红，女，硕士研究生，研究方向：计算机控制。马壮壮，男，助理工程师，研究方

8、向：电子对抗。陈芳红等：多模式频率测量系统研究与设计第42卷冲同步模块、计数锁存模块。NiosII读取数，并通的。时间基准