【TL73】基于单片机与FPGA的等精度频率计的设计单片机部分.doc文档存档

随着新型可编程逻辑器件技术的发展，能够将大量的逻辑功能集成在单个器件中，根据不同的需要所提供的门数可以从几百万到上百万门，从根本上解决了单片机的先天性不足。

本课题所设计的等精度数字频率计不但集成度远远超过了以往的数字频率计，而且在标准频率等外部条件的允许下，可以根据不同场合的精度要求，对硬件描述语言进行定的改动，使系统在精度提高的同时，而不增加系统硬件，从而降低系统的整体造价。

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在被测信号中，较多的是模拟和数字开关信号，此外还经常遇到以频率为参数的测量信号，例如流量转速晶压力传感器以及经过参变量频率转换后的信号等等。

频率信号抗干扰性强，易于传输，可以获得较高的测量精度，所以研究测频方法是电子测量领域的重要内容。

传统的数字频率计般由分离元件搭接而成，其测量范围测量精度和测量速度都受到很大的限制。

虽然单片机的发展与应用改善了这缺陷，但由于单片机本身也受到工作频率及内部计数器位数等因素的限制，所以无法在此领域取得突破性的进展。

随着新型可编程逻辑器件技术的发展，能够将大量的逻辑功能集成在单个器件中，根据不同的需要所提供的门数可以从几百万到上百万门，从根本上解决了单片机的先天性不足。

本课题所设计的等精度数字频率计不但集成度远远超过了以往的数字频率计，而且在标准频率等外部条件的允许下，可以根据不同场合的精度要求，对硬件描述语言进行定的改动，使系统在精度提高的同时，而不增加系统硬件，从而降低系统的整体造价。

此外，系统芯片的发展也要求其包含频率测量的功能，所以用实现数字频率计也是实现系统芯片的前提条件。

该数字频率计的设计及实现应用计数器法，基于上述优势开发的频率计具有良好的应用价值和推广前景。

频率计的发展概况传统的数字频率计可以通过普通的硬件电路组合来实现，般由分离元件搭接而成，其开发过程调试过程十分繁琐，而且由于电子器件之间的互相干扰，影响频率计基于单片机与的等精度频率计的设计单片机部分，单片机与的等精度频率计的设计单片机部分，机与的等精度频率计的设计单片机部分，的等精度频率计的设计单片机部分，的等精度频率计的设计单片机部分，的等精度频率计的设计单片机部分，精度频率计的设计单片机部分，频率计的设计单片机部分，计的设计单片机部分，设计单片机部分，单片机部分，机部分，等精度频率计，与单片机的区别，单片机，单片机配置，单片机，用单片机配置，是单片机吗，单片机，与单片机通信，比单片机的优势的精度，体积较大，已不适应电子设计的发展要求。

系列单片机具有体积小功能强性能价格比高等特点，广泛应用于工业测量控制和智能化仪器仪表等领域。

以系列单片机为核心的频率计设计，较分离元件搭接而成的频率计改善了性能提高了可靠性，并可以采用软件实现各种频率测量方法。

但由于受到单片机本身特性的影响，其晶振最大只能为，以单片机为核心的频率计的测频范围及精度受到很大的制约。

随着技术的发展，现代频率计的设计多采用基于芯片的方法来实现频率计的设计，即通过可知，影响测量信号高端频率值的主要因素是测量精度问题的考虑，假设系统设定门控时间为，此时影响测量精度的因素只有标准频率信号自身的频率及被测信基于单片机与的等精度频率计的设计单片机部分，单片机与的等精度频率计的设计单片机部分，机与的等精度频率计的设计单片机部分，的等精度频率计的设计单片机部分，的等精度频率计的设计单片机部分，的等精度频率计的设计单片机部分，精度频率计的设计单片机部分，频率计的设计单片机部分，计的设计单片机部分，设计单片机部分，单片机部分，机部分，等精度频率计，与单片机的区别，单片机，单片机配置，单片机，用单片机配置，是单片机吗，单片机，与单片机通信，比单片机的优势号的频率大小。

当被测信号频率小于标准信号频率时，测量精度不变当被测信号频率大于标准信号频率时，测量精度随着被测信号频率值的增加而下降。

因此，在理论上被测信号的高端频率与标准信号的频率相同，即为。

频率测量精度分析由第部分所述测量原理可知，系统的测频公式为其误差分析如下设所测频率值为，其真值为，标准频率为。

在次测量中，由于计数的起停时间都是由该信号的上升沿触发的，在时间内对的计数无误差在此时间内的计数最多相差个脉冲，即，则下式成立所以有根据相对误差公式有代入整理得又因为基于单片机与的等精度频率计的设计单片机部分，单片机与的等精度频率计的设计单片机部分，机与的等精度频率计的设计单片机部分，的等精度频率计的设计单片机部分，的等精度频率计的设计单片机部分，的等精度频率计的设计单片机部分，精度频率计的设计单片机部分，频率计的设计单片机部分，计的设计单片机部分，设计单片机部分，单片机部分，机部分，等精度频率计，与单片机的区别，单片机，单片机配置，单片机，用单片机配置，是单片机吗，单片机，与单片机通信，比单片机的优势所以即其中由以上推导结果可得出下面结论相对测量误差与被测频率无关，而只与有关。

增大或提高，可以增大，降低测量误差。

当足够大，则可以保证相对误差足够小，进而提高测量精度。

标准频率误差为，由于设计时使用的晶振的稳定度很高，标准频率误差可以进行校准。

等精度测频方法测量精度与预置门宽度和标准频率有关，与被测信号的频率无关。

在预置门控信号持续时间不变的情况下，无论被测信号频率是否发生变化，等精度测频方法的测量精度不变。

基于单片机与的等精度频率计的设计单片机部分，单片机与的等精度频率计的设计单片机部分，机与的等精度频率计的设计单片机部分，的等精度频率计的设计单片机部分，的等精度频率计的设计单片机部分，的等精度频率计的设计单片机部分，精度频率计的设计单片机部分，频率计的设计单片机部分，计的设计单片机部分，设计单片机部分，单片机部分，机部分，等精度频率计，与单片机的区别，单片机，单片机配置，单片机，用单片机配置，是单片机吗，单片机，与单片机通信，比单片机的优势结论经过几个月的设计，终于完成了本次设计。

在老师