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1、,基于FPGA的等精度频率计设计,专业：电子信息工程,时间：201666,01,系统设计方案,02,频率测量模块,03,Nois II 模块,04,占空比测量模块,P03,P06,P09,P10,05,系统总的程序流程图,P13,CONTENTS,目录,06,测试数据,P24,1,系统设计方案,设计方案选择,系统大体框图,方案二：将ARM与FPGA联合起来使用。,方案三：在FPGA芯片上嵌入Nios系统，并且是在IDE平台上实现对逻辑器件的控制。,最终选择是方案三，相较于其他方案优点： 一、比较与方案一，FPGA处理频率远高于单片机，且稳定性更好。 二、比较与方案二，FPGA处理速度高于ARM
2、技术，另外在灵活性上ARM也不如FPGA。,方案三,最终方案,方案一,方案二,方案一：单片机（MCU）和FPGA联合使用，FPGA与MCU完成彼此对应的功能。,方案选择,01,系统框图,02,2,频率测量模块,等精度测量原理,电路原理图,误差分析,等精度测量原理,01,采用等精度测量方式测量，下图是等精度测量原理图,由下面公式可得所测频率：,电路原理图,02,工作原理： (1)首先在CLR端加以清零信号，使得测试部分初始化。 (2)而后闸门定时，同时fx信号的上升沿来临。CNT1与CNT2一起开始测量，既计数。 (3)当预置门的定时结束信号到来时，START端口置于低电平（由嵌入的微处理器完成
3、），此时CNT1与CNT2不会马上停止计数，而是等fx信号的下一个上升沿到来才会停止。 (4)在CNT1、CNT2不在计数后，此时微处理器接对两个CNT内数据获取，且就等精度测量原理对已得信息进行换算，最终得到被测信号的实际测频频率。,误差分析,03,上面测得数值记作fx，那么它的真实频率值记作Fx，标准频率记作fs，在一个完整的测量过程中，因为fx的计数是由待测信号的上升沿开启的，故在一次测量时间里CNT1计数应是没有误差的，而CNT2中可能会正负一的误差，即et1，所以有,最终有：,Nois II 模块,SRAM存储器：SRAM供给一个运行空间，用于程序运行。,3,4,占空比测量模块,占空比测量原理,电路原理图,占空比测量原理,01,根据占空比测量公式，要先测量一次脉冲信号脉宽记为Twx1，而后测量一次反相信号脉宽记为Twx2，再依据占空比计算公式：,电路原理图,02,工作方式如下： (a）在CLR端给予一个清零信号，电路恢复原始状态。 (b) 在Fx上升沿来临时，Fs到CNT2中被计量。 (c) 在Fx号下升沿来临时，CNT2被关闭。,系统总的程序流程图,5,测试数据,6,感谢各位老师指正批评,
