项目10 等精度数字频率计设计开发讲义.pptVIP

一、产品开发任务书 一、产品开发任务书 一、产品开发任务书 二、项目资讯 二、项目资讯 二、项目资讯 二、项目资讯 二、项目资讯 三、项目设计 三、项目设计 三、项目设计 三、项目设计 三、项目设计 四、项目实施 微机一台（Windows XP系统、安装好Quartus Ⅱ5.0、ProtelDXP等相关软件） EDA学习开发板一块、相关硬件、元件 USB电源线一条 ISP下载线一条。 四、项目实施 四、项目实施 四、项目实施 四、项目实施 五、项目评价与总结提高 1.项目评价标准 五、项目评价与总结提高 多周期同步测频法因为消除了对被测信号计数产生的±1误差，测量精度大大提高，不需要在测量范围内修改量程就可以达到在整个频段的等精度测量。 利用FPGA的高速、灵活，结合单片机的运算和控制功能，。 高频小信号处理部分受限于宽带放大器的性能，放大电路需要附有高速整形电路。 由于高频小信号容易受到干扰，可采用净化电源，在布线时合理安排接地。 五、项目评价与总结提高 电子设计自动化技术课程课件 项目十 等精度数字频率计设计开发 1．任务概述 设计一台等精度数字频率计，精确测量不同频率信号的频率、周期和占空比等，完成电路设计、组装、调试等全过程。 2．主要功能与要求 （1）测频功能：测量指定频率范围内的信号的频率； （2）测周期：测量指定频率范围内的信号的周期；（拓展内容） （3）测占空比：测量指定频率范围内的信号的占空比；（拓展内容） （4）显示功能：8位数码管显示测量值，自动切换量程，小数点位自动变化； （5）测量精度高，且全量程内测量精度相同。 一、主要功能与设计要求 某电子公司新产品开发项目 项目来源 设计单位及人员 等精度数字频率计设计开发 项目名称 1．以CPLD／FPGA器件为测量核心器件，以单片机为控制单元，完成产品设计； 2．测量频率范围：1Hz~20MHz 3．灵敏度（测量输入电压范围） 灵敏度：50mV/ms，输入电压范围：50mV ~5V，在此输入电压范围内要求频率计能准确、稳定地进行频率测量。 3．测量精度 在所用频率测量范围内，保证等精度为10-4（万分之一）。 4．显示方式 8位数码管显示，自动量程和小数点切换。 5．通道及输入选择 单通道，可选择测频率、测周期和测占空比。 6．其它 占空比测试精度1%~99%。 7．整机体积小巧、功耗小、系统稳定、工作可靠、软件升级方便。 二、主要技术性能参数 2. 项目目标 学生的沟通能力及团队协作精神 培养组织能力、计划能力 良好的职业道德 质量、成本、安全、环保意识 职业素养 三 掌握电子产品设计真实的开发方法，品硬件、软件设计方法和软硬件集成、调试方法 会组织小型电子产品开发，能制订产品开发工作计划书 单片机与CPLD的接口电路设计方法 技能 二 进一步熟悉真实电子产品开发的组织方式，分工原则 了解电子产品设计的工艺、环保等相关要求 单片机与CPLD接口电路设计原理 等精率测频原理 知识点 一 目 标 类别 序号 （一）等精度频率测量原理 常见的频率测量方法 1．被测频率fx与标准频率fs比较法测频率。 nfx=mfs （m,n为正整数） 精度取决于标准频率fs和判断上述等式的精确度。 2．计数法测频率 本方法是根据频率定义，记下单位时间内周期信号的重复次数。目前最广泛使用的是电子计数器。此方法的测量精度主要取决于基准时间和计数的量化误差。 电子计数器测频原理 频率是周期信号再单位时间内的重复次数。 多周期同步测频法原理 (1)测量误差与被测信号频率无关,即实现了被测频带内的等精度测量； (2)增大T或提高fS可以提高测量精度； (3)标准频率误差为d fS/fS，因为晶体稳定度很高，标准频率误差可以进行校准，校准后的标准频率误差可以忽略。 （二）单片机与CPLD接口设计 两种方式 1．总线方式。 可以用MOV @DPTR,A MOV A,@DPTR之类的指令操作。 2．独立方式 所有单片机都能以独立接口方式与CPLD/FPGA进行通信，其通信的时序方式可由所设计的软件自由决定，形式灵活多样。 单片机与CPLD总线设计 由8051将数据#5AH写入目标器件中的第一个寄存器LATCH_OUT1： MOV A，#5AH MOV DPTR，#6FF5H MOVX @DPTR，A 当READY为高电平时，8031从目标器件中的寄存器LATCH_IN1： MOV DPTR，#9F7EH MOVX A，@DPTR （一）系统组