基于FPGA的等精度频率计的设计㊣精品文档值得下载

核处理器，能有效地弥补上述不足。

在Ⅱ中还可以添加用户自定义的指令。

在开发工具的完备性方面Ⅱ也具有很大的优势。

不仅提供强大的系统库支持，还提供嵌入式操作系统核协议栈的支持。

嵌入式微处理器模块是整个系统控制器的核心，它相当于单片机系统控制器中的，是所有信号的采集处理及输出的控制中心。

嵌入式微处理器模块的设计需要借助于公司提供的系统级开发工具中的完成。

软核接收了来自硬件部分的数据后，还需要进行相应的数据处理，才能够满足测频系统控制器对测量频率的要求，进而才能送显示。

打开新建个工程，在的下拉菜单中打开。

在里面定制自己所需的软核。

里的软核定制主要包括处理器控制器模块存储器控制器模块控制总线接口模块及数据总线接口模块等等。

可以根据用户的需要来配置及各个功能模块的参数，这里把数据总线接口配置为输入口，控制接口模块配置为输出口。

时钟是由外部晶振通过内的锁相环倍频后得到的。

用可以进行系统模块硬件设计和底层软件生成。

进行硬件模块设计时，提供图形化配置界面，备有些常用外设的模块，如等。

用户还可以加入自己的外设设计文件。

对于本设计来说，就是将在前面提到的控制接口模块和用户自定义的接口添加进来，可以进行系统配置以及生成，系统配置除了对外设设置外还包括启动程序中断向量表系统启动地址等的设置。

具体如下图。

图构建完成的系统模块完成自定义设计后就可以生成软核了。

生成的软核的模块文件如下图。

图定制完成的软核液晶显示模块本设计采用的是公司生产的开发板，在开发板上有液晶显示屏，我们只需将液晶显示屏的引脚与我们设计的芯片对应配置就可以了。

在软核对数据进行处理后，送入相应的输出端口，即可显示。

系统综合及其测试放大整形模块输入的正弦波经过放大整形模块后，整形成方波，便于计数，其测试结果如下图所示。

图放大整形模块测试结果等精度计数模块此部分由个计数器，个型触发器和个位锁存器组成，在中画出其原理图如下图。

图等精度计数模块原理图标准信号与被测信号通过等精度计数模块后，其测试结果如下图。

图等精度计数模块测试结果经过测试证实等精度计数模块可以达到预期目标。

为便于在总体系统原理图中表示此模块，可将图的框图在中将其整合成个模块文件，如下图。

图等精度计数模块文件整体系统在中新建个原理图文件，将前面设计的各个模块添加进去，并将相应的接口连接起来。

在开发板上，芯片的每个引脚都与外围电路相连，所以要在原理图文件中，配置每个没有连接的引脚，例如要将软核中配置的等存储器与外部芯片对应相连。

芯片的每个引脚都有对应的名字，在对各个模块生成引脚并编译后，在中配置各个引脚的位置，在配置完成后，进行编译，编译成功后，整体硬件系统就设计完成了。

整体原理图如下图所示。

图系统整体原理图完成系统的硬件编译后，就可生成个文件，这个文件是用于向下载的。

在环境下，选择下拉式菜单中的，就可将此文件写入芯片。

烧写程序环境如下图。

图烧写程序环境软件编写与测试在硬件系统设计完毕后，要向软核中写入程序，用于控制各个模块的运作。

硬件的设计是在环境中完成的，而软件设计是在开发平台中完成的。

软核是系统的核心，是系列嵌入式处理器的基本软件开发工具，相应的函数丰富，语法简便，采用文件操作的方式访问系统外设，设计人员可以根据系统的硬件结构十分方便地设计系统的软件。

的开发是在环境下进行，利用语言编写完成的主要任务有控制门限信号的长短，门限信号是由定时器控制的读取中两个计数器计数的值，并按照公式计算，然后送入显示频率值还有控制发出计数器的清零信号。

程序流程图如下图所示。

开始初始化发出门限信号计数完毕读取数据计算送入显示频率图程序流程图以下程序便是根据上面流程图写出的。

，关显示，光标闪烁方式清显示光标前移方式，不允许整屏移动显存指针指向初始位置通过编译后，生成的选择器模块文件如下图。

图选择器模块将以上模块与之前设计的系统对应端口相连，系统连接图如下图所示。

图扩展后的系统总图给新加入的模块配置引脚并编译成功后，可下载到开发板中，进行测试了，测试结果如下表。

表等精度频率计测试结果理想值实际测量值相对误差通过测试结果可以看出，本系统完全符合设计要求。

总结经过努力，本人基本完成了基于频率测量仪的初步设计，所完成的工作主要包括以下几个方面准备阶段在准备阶段我主要做了如下工作查阅相关资料，了解了频率测量计的发展过程及发展趋势，明白了频率测量计的工作原理常用方法，分析了传统频率测量方法与等精度测量方法的优劣性。

对目前流行的基于的嵌入式系统设计方法进行了研究与实践。

基于的嵌入式系统设计方法以语言和高层次设计工具为依托，以可自定义配置系统硬件为特色，为设计者提供了个全新的设计方法与设计思路。

整体系统设计基于的等精度频率计的设计，充分利用内部硬件资源，在内部构建，采用编写底层模块，语言编写上层应用程序，大大降低外围测量硬件电路的复杂性，使电路结构更加简洁，提高了频率计工作的可靠性。

本设计使用的是公司生产的开发板芯片为，在开发板上进行了软硬件调试，功能全部正常，测试量程为。

本系统的特色实验结果表明，此设计不仅具有设计功耗低体积小性能优越等特点，而目具有设计方式灵活可裁剪可扩充可升级等优势，因此具有很好的应有前景和科研价值。

致谢四年的大学生活将随着毕业论文答辩的结束而谢幕了，这四年里充满了太多太多的回忆，不管是快乐的，还是伤心的，现在切看来都那是那么的美好，因为那是我们青春留下的痕迹。

可它正代表着大学生活的终结，完成它既有种收获感，又有种失落感，可无论如何它代表着我四年的努力，代表了我四年的历程。

作为名本科学生，我的水平确实有限，要独立完成毕业设计，是有定难度的。

但我之所以能完成，我的指导老师是功不可没的。

从毕设的选题设计过程到论文的写作等阶段都是在张俊涛老师的悉心指导下完成的。

张老师在学术和生活等方面的给予我无微不至的关怀和指导。

张老师严谨的治学态度渊博的学术知识诲人不倦的敬业精神以及宽容的待人风范使我获益颇多。

刚开始时，我对这个课题并不了解，但张老师很耐心地给我讲解。

不管是什么困难，张老师都认真的给我讲解分析。

我真的十分感谢张老师对我的指导和支持。

在此谨向张老师致以诚挚的谢意和崇高的敬意。

感谢我认识的同学们。

有幸与你们同学是我读本科的最大收获感谢给我带来的不样的生活体验，在信工这个大集体中，我深深的被大家的刻苦钻研精神所打动，这给了我动力让我不断提高对自己的要求，不断进步。

同时还要感谢宿友们，因为有你们我的大学生活变得多姿多彩，因为有你们我学会了分享，包容，感恩。

我要特别感谢我的家人，没有你们的支持，就没有今天的我。

愿把我的幸福和快乐都送给关心和支持过我的人，也愿他们切如意。

当然最后还要感谢我的学校陕西科技大学。

感谢我的所有任课老师，感谢他们在大学四年里对我的教导，他们教给我知识，教给我很多发现问题，解决问题的方法，还教给我许多做人的道理。

这些会是我人生中最宝贵的财富。

还要感谢我的辅导员，在这四年中他们在生活上和学习上给了我很多帮助，让我能平稳的度过大学年。

在以后的学习中，我会再接再厉，不断向前，尽自己最大能力为社会做出份贡献。

参考文献马鸣远程序设计与语言西安西安电子科技大学出版社，康华光电子技术基础北京高等教育出版社，潘松，黄继业技术与北京清华大学出版社，仁爱锋基于的嵌入式系统设计西安西安电子科技大学出版社，郭书军，土玉花，葛纫秋嵌入试处理器原理及应用系统设计和语言编程北京清华大学出版社，江国强技术与应用北京机械工业出版社，王振红图说数字电路设计北京化学工业出版社，李金平，沈明山，姜余祥电子系统设计北京电子工业出版社，毛智德基于的等精度频率计设计电子测量技术刘勉，王革思，弈宗琪基于的频率计设计与实现信息技术，刘德亮，王竹林，尉广军基于高精度频率测量仪的设计河北工业科技，在上面程序中包含的头文件是用户自定义的，其程序如下在开发平台中将与添加进去，并建立工程。

进行调试，界面如下图。

图开发环境在开发环境中调试完毕后，即保证程序没有语法，则可转换到环境中来验证程序的功能是否正确，开发环境如下图，在这里可以连续运行程序，也可单步运行，还可以看到各个变量的实时值，这样便于找出程序中的。

图环境系统的扩展通过上面步骤设计的系统就可达到设计要求，但是在没有信号发生器的时候，难以验证系统的正确性。

故可以再设计个信号源，用于产生不同频率的信号，让等精度频率计测量。

这里只需设计个分频器和个选择器就可以了。

分频器设计在本设计中，因为测量要求是，故先将标准信号通过锁相环倍频成的信号，然后由个开关控制得到种不同频率的信号。

此分频器的程序如下编译生成的模块文件如下图。

图分频器的模块文件选择器设计选择器的作用是将输入的信号选择路输出，本设计使用的选择器有三个输入口，分别是信号，分频器输出的信号和通过口输入的未知信号，通过个开关选择输出。

当为时，选择通过口输入的未知信号，当为时，选择锁相环倍频得到的信号，当为或时，选择分频器输出地信号。

此选择器的程序如下库版本，实时操作系统，压缩文件系统。

编辑器和编译器提供了个全功能的源代码编辑器和编译器。

文本编辑器是个成熟的全功能源文件编辑器。