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则是操控层次更低，所以自由度更大的芯片，对的编程在编译后是转化为内的连线表，相当于内提供了大量的与非门或非门触发器可以用与非门形成吧等基本数字器件，编程决定了有多少器件被使用以及它们之间的连接。

只要规模够大，这些数字器件理论上能形成切数字系统，包括单片机甚至。

二〇三年五月二十四日星期五总之，频率周期法是种频差倍增法和差拍法相结合的测量方法。

这种方法是将被测信号和参考信号经经频差倍增使被测信号的相位起伏扩大，在通过混频器获得差拍信号，用电子计数器在低频下进行多周期测量，能在较少的倍增次数和同样的取样时间情况下，得到比测频法更高的系统分辨率和测量精度。

但是仍然存在着时标不稳而引入的误差和定的触发误差。

以上只是对现存的几种主要的测频方法的概述，很显然从以上的分析中知道不同的测频方法在不同的应用条件下是具有定主要是消除了个字的对时标信号的计数误差，而且在芯片上实现，具有很大的优势。

方法的概述，很显然从以上的分析中知道不同的测频方法在不同的应用条件下是具有定的优势的，而在本论文但是仍然存在着时标不稳而引入的误差和定的触发误差。

以上只是对现存的几种主要的测频部分内容简介周期法是种频差倍增法和差拍法相结合的测量方法。

这种方法是将被测信号和参考信号经经频差倍增使被测信号的相位起伏扩大，在通过混频器获得差拍信号，用电子计数器在低频下进行多周期测量，能在较少的倍增次数和同样的取样时间情况下，得到比测频法更高的系统分辨率和测量精度。

但是仍然存在着时标不稳而引入的误差和定的触发误差。

以上只是对现存的几种主要的测频方法的概述，很显然从以上的分析中知道不同的测频方法在不同的应用条件下是具有定的优势的，而在本论文中，我主要在等精度法的基础上，采用了等精度的测频方法。

主要是消除了个字的对时标信号的计数误差，而且在芯片上实现，具有很大的优势。

二〇三年五月二十四日星期五总之，频率时间测量技术发展非常快。

在频标方面，方面是追求新的更高稳定度和准确度的新型频标，据报道，实验室中做出频率准确度优于的频标。

方面是提供便于工业科研应用的商品化频标，如小铯钟铷频标新型高稳定度晶体振荡器等这些工作多在计量研究与工业部门进行。

大量的工作在改进创造新的测频原理方法和仪器，以便以更高的精度速度，自动进行测量和数据处理，并向多功能小型化高性价比方向发展。

在提高测频精度方面，值得特别提出的有等精度取样技术和可校准通用电子计数器技术，它们使测频精度提高到个新的水平。

概述现场可编程逻辑门阵列是个含有可编辑元件的半导体设备，可供使用者现场程式化的逻辑门阵列元件。

是在等可编辑器件的基础上进步发展的产物。

单片机可以理解为集成在单芯片上的微型计算机系统，麻雀虽小可是五脏俱全，也有运算器控制器存储器总线及输入输出设备，采用也是存储程序执行的方式，对单片机的编程就是对其中的写入程序，在加电后中的程序会像计算机内存中的程序样得到逐条的执行。

当今的单片机还集成了转换，并串口等多种与外界进行数据交换的手段。

单片机计算速度和性能有限，但在些基本控制上搓绰绰有余。

则是操控层次更低，所以自由度更大的芯片，对的编程在编译后是转化为内的连线表，相当于内提供了大量的与非门或非门触发器可以用与非门形成吧等基本数字器件，编程决定了有多少器件被使用以及它们之间的连接。

只要规模够大，这些数字器件理论上能形成切数字系统，包括单片机甚至。

在抗干扰，速度上有很大优势。

采用了逻辑单元阵列这样个新概念，内部包括可配置逻辑模块输出输入模块和内部连线三个部分。

的基本特点主要有二〇三年五月二十四日星期五采用设计电路特定用途集成电路，用户不需要投片生产，就能得到合用的芯片。

可做其它全定制或半定制电路的中试样片。

内部有丰富的触发器和引脚。

是电路中设计周期最短开发费用最低风险最小的器件之。

采用高速工艺，功耗低，可以与电平兼容。

可以说，芯片是小批量系统提高系统集成度可靠性的最佳选择之。

目前的品种很多，有的系列公司的系列公司的多个系列等。

是由存放在片内中的程序来设置其工作状态的，因此，工作时需要对片内的进行编程。

用户可以根据不同的配置模式，采用不同的编程方式。

加电时，芯片将中数据读入片内编程中，配置完成后，进入工作状态。

掉电后，恢复成白片，内部逻辑关系消失，因此，能够反复使用。

的编程无须专用的编程器，只须用通用的编程器即可。

当需要修改功能时，只需换片即可。

这样，同片，不同的编程数据，可以产生不同的电路功能。

因此，的使用非常灵活。

有多种配置模式并行主模式为片加片的方式主从模式可以支持片编程多片串行模式可以采用串行编程外设模式可以将作为微处理器的外设，由微处理器对其编程。

芯片是特殊的芯片，除了具有的特点之外，还具有以下几个优点随着超大规模集成电路，工艺的不断提高，单芯片内部可以容纳上百万个晶体管，芯片的规模也越来越大，其单片逻辑门数已达到上百万门，所实现的功能越来越强，同时还可以实现系统集成。

芯片在出厂之前都做过测试，不需要设计人员承担投资风险和费用，设计人员只需在自己的实验室里就可以通过相关的软硬件环境来完成芯片的最终功能设计。

所以，的资金投入少，节省了许多潜并且计数使能端为高电平，有上升沿到来时，计数器才开始计数，当计数器计满时，进位输出为高电平。

计数器仿真图如图所示。

从仿真图上可知此计数器具有良好的控制和计数功能。

图计数器仿真图可知，当和均为高电平时，对进行计数，当或均为低电平时清零。

触发器设计与仿真在本设计中，为了使得计数器同时受到信号和计数时钟的控制，在电路中加入触发器。

触发器采用的是提供的基本模块电路，如图所示。

二〇三年五月二十四日星期五图基本模块电路对触发器的仿真波形如图所示。

图触发器的仿真波形当为低电平时清零，当为高电平时，在上升沿锁存的数据。

数据处理模块设计图数据选择电路二〇三年五月二十四日星期五数据处理模块，如图所示是个数据选择电路，由于和的计数结果都是位的，所以为了在八位了数据总线上传输，要将两个位的数据分次传输，因此需要设计这个数据选择电路。

频率计顶层电路设计与仿真把以上各模块按照图进行组合后得到顶层文件，其中包含门型号发生器触发器，两个计数器以及运算处理电路模块。

各个模块已经在前面章节描述并仿真验证。

图顶层文件图为了观察本设计使用的资源以及模块的链接情况，可以使用视图观察，设计好的顶层模块视图如图所示。

图顶层模块视图二〇三年五月二十四日星期五图图如上图和图设置时钟频率为，输入，仿真波形如下图。

二〇三年五月二十四日星期五图仿真波形设置时钟频率为，输入，仿真波形如下图。

图仿真波形有仿真波形图可知，第次仿真第二次仿真结果为仿真结果与实际相符，仿真结果表明，当信号为高电平时，频率计进行计数当信号为低电平时，停止计数，计数结果被后边的电路锁存，同时通知读取计数结果，并计算的到频率和周期。

在仿真时，为了使得仿真时间较短，设置周期较短，但是在实际中，为了能够测量较大范围的频率，信号周期需要设置的比较长。

二〇三年五月二十四日星期五数据读取与现实模块程序设计因为在数据显示之前要进行乘法和除法运算，对于比较难于实现，而且消耗资源较多，所以选择使用单片机来完成这部与功能。

同时单片机还可以承担频率计的控制功能，用来设定频率计的闸门。

开始频率周期测试子程序预设闸门时间，被测信号上升沿到来，开始计数开始计数，被测信号上升沿到来，停止计数读取和计算周期和频率结束图频率和周期软件流程图如图为频率和周期软件流程图。

对于频率周期测试，不同的待测信号频率采用不同的预置门限。

原因如下当高频时，若系统采用的门限时间太长的话，二〇三年五月二十四日星期五内部的位计数器可能会溢出，另外也会影响系统的实时性当频率低时，若系统采用的门限时间太短时，计数器可能就无法计数了。

本系统中，划分了三个频率段，每个频率段的门控信号的时间不同时，门控信号，即闸门时间为时，闸门时间为，时，闸门时间为。

二〇三年五月二十四日星期五结果分析及展望频率计是电子测量中常用的仪器设备之。

随着电子技术的前进和发展，频率计的设计方法也在逐步向前发展。

从早期的分立件到集成电路大规模集成电路，这过程，设计是必须要有相应功能的元器件，才能完成。

当电子设计发展到技术，出现了大规模超大规模可编程逻辑器件，电子电路包括频率计的设计就变得更加简单方便了，在不改变硬件结构的基础上，可根据设计要求随时更改设计方案，甚至用同样的硬件电路设计完成不同的功能系统。

本文在分析比较了常用的几种测频方法的基础上，根据设计需要选用了多周期同步测频法进行频率计的设计。

由于采用了设计技术，大部分的设计工作都在计算机上完成，中间的逻辑仿真也是由计算机完成，和其他频率计的设计方法相比较，本设计具有如下的特点采用等精度测频达到了只有个个计数误差，提高了测频精度。

设计过程以软件设计为主，仿真测试在计算机上完成，总体缩短了设计调试周期，避免了时间和元器件的浪费。

硬件以为主，只有很少的附件，缩小了电路板的体积。

在外围电路不改变的情况下，只通过改变软件设计就可以扩展该频率计的功能，如可以增加测周测相位差等测量功能。

本设计虽然实现了基本的测频功能，但是还存在些不足之处，如测频范围不是很宽，通过改变基准频率优化程序设计应该能够提高测量的上限频率测频的响应速度受闸门信号宽度的影响还不是很高，计算和显示都舍弃了数值的小数部分，影响了测量和显示的精度。

针对这些问题，今后对频率计还要进行完善，改进设计方法，扩展功能，提高精度。

主要的工作包括充分利用开发环境提供的宏功能模块，完成基准频率信号的锁相，保证基准频率的精准。

根据被测信号频率的高低自动换挡，对不同频率被测信号采用不同的测量方法，在保证测量精度的基础上缩短每