等精度频率测量技术等精频率测量技术.doc

数字系统设计实践 设计报告 实验名称 等精度频率测量技术 班 级 通信112 学生姓名 周焕强 学 号 116040268 指导教师 应祥岳 完成日期 2013-05-08 摘要 频率计的主要功能是准确测量出待测频率的频率、周期、脉宽及占空比。在电子技术中，频率是最基本的参数之一，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。频率测量一般有三种方式：一是直接测频法，即在一定闸门时间内测量被测信号的脉冲个数，该方案将随被测信号频率的下降而下降；二是周期测频法，即是通过测量被测信号一个周期时间计时信号的脉冲个数，然后换算得出被测信号的频率，但该方法在被测信号的周期较短时，其精度大大下降；方法三是等精度测频，可以将误差降到很低。本实验将应用等精度测频技术，利用FPGA技术设计一个测频计，将测得频率用十进制显示在数码管上。 关键词：频率、周期、十进制显示、等精度 目录 TOC \o 1-3 \h \z \u  HYPERLINK \l _Toc319705001   HYPERLINK \l _Toc319705002 一、设计任务 1  HYPERLINK \l _Toc319705003 二、设计要求 1  HYPERLINK \l _Toc319705003 三、系统方案 1 3. HYPERLINK \l _Toc319705008 1 分频器模块 1 3. HYPERLINK \l _Toc319705008 2 同步电路模块 1 3. HYPERLINK \l _Toc319705008 3 门控闸门计数模块 1 3. HYPERLINK \l _Toc319705008 4 运算模块 1 3. HYPERLINK \l _Toc319705008 5 进制转化模块 1 3. HYPERLINK \l _Toc319705008 6 输出控制模块 2  HYPERLINK \l _Toc319705010 四、系统理论分析与计算 2 4.1 理论分析 2 4.2 理论计算 3  HYPERLINK \l _Toc319705010 五、电路与程序设计 3  HYPERLINK \l _Toc319705011 5.1电路的设计 3  HYPERLINK \l _Toc319705011 5.1.1频率计顶层图形设计 3 5. HYPERLINK \l _Toc319705012 1.2系统电路原理图 4  HYPERLINK \l _Toc319705011 5.2程序的设计 5 5. HYPERLINK \l _Toc319705012 2.1分频器模块的vhdl设计 6 5. HYPERLINK \l _Toc319705012 2.2同步电路模块的vhdl设计 7 5. HYPERLINK \l _Toc319705012 2.3进制转化模块的设计 7 5. HYPERLINK \l _Toc319705012 2.4输出控制模块的VHDL设计 9  HYPERLINK \l _Toc319705016 六、测试方案与测试结果 10  HYPERLINK \l _Toc319705011 6.1测试方案 10 6. HYPERLINK \l _Toc319705012 1.1软件测试 10 6. HYPERLINK \l _Toc319705012 1.2硬件测试 10  HYPERLINK \l _Toc319705011 6.2测试结果与分析 11 6.2. HYPERLINK \l _Toc319705017 1.测试结果 11 6.2. HYPERLINK \l _Toc319705018 2.测试分析与结论 12   PAGE 12 设计任务 设计一个简易等精度频率计。 设计要求 A、测量范围 信号：方波 幅度： TTL电平； 频率：1Hz～1MHz B、测试误差≤0.1%（全量程） C、闸门时间：～1s， 响应时间：～2s