电子科技大学
基于FPGA的频率计设计
题目简易频率计的设计
指导教师
学号
专业光电学院一专业
f摘要
本文主要介绍了基于FPGA的简易多量程频率计的设计使用硬件描述语言verilog来实现对硬件的控制在软件ISE上实现编程的编译综合在系统时钟48Mhz下可正常工作。该数字频率计采用测频的方法能准确的测量频率在10Hz到100MHz之间的信号。使用ModelSim仿真软件对Verilog程序做了仿真并完成了综合布局布线通过ISE下载到Sparta
3A开发板上完成测试。
关键词FPGAverilogISE测频方法
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KeywordsFPGAVerilogISEFreque
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f目录
第一章测量原理与方法
11测频方法
12测周方法
13等精度测量法
14放大整形电路
15时基信号产生
第二章任务要求
第三章各模块功能及介绍
31分频器
32闸门选择器
33频率计数器
34锁存器
35扫描显示控制译码系统
第四章顶层电路及总体仿真
41顶层电路
42总体仿真结果
43测试结果
f第一章测量原理与方法
所谓“频率”就是周期性信号在单位时间秒内变化的次数。若在一定的时间间隔T内计数计得某周期性信号的重复变化次数为N则该信号的频率可表达为
fNT
所以测量频率就要分别知道N和T的值由此测量频率的方法一般有三种测频方法、测周方法和等精度测量。
11测频方法
这种方法即已知时基信号频率或周期确定做门控信号T为已知量然后在门控信号有效的时间段内进行输入脉冲的计数原理图如下图所示
首先被测信号①以正弦波为例经过放大整形后转变成方波脉冲②其重复频率等于被测信号频率。把方波脉冲②加到闸门的输入端。由一个高稳定的石英振荡器和一系列数字分频器组成了时基信号发生器它输出时间基准或频率基准信号③去控制门控电路形成门控信号④门控信号的作用时间T是非常准确的由石英振荡器决定。门控信号控制闸门的开与闭只有在闸门开通的时间内方波脉冲②才能通过闸门成为被计数的脉冲⑤由计数器计数。闸门开通的时间称为闸门时间其长度等于门控信号作用时间T。比如时间基准r