基于FPGA的全同步数字频率计设计+仿真图(2)
图4-2 计数器仿真图 13
图4-3 计数器调用图 14
图4-4 锁存器原理图 15
图4-5 选择器原理图 15
图4-6 控制要求图 16
图4-7 控制器原理图 17
图4-8 显示电路原理图 18
图4-9 显示电路仿真图 18
图4-10 频率计原理图 19
图4-11 频率计仿真图 19
图5-1 频率计下载原理图 21
图5-2 频率计下载效果图 21
变量注释表
T 闸门宽度
N 计数值
频率测量值
fs 标准信号频率
fxe 被测频率的准确值
1 绪 论
1.1 课题研究背景
随着社会和时代的不断进步，电子产品逐渐深入每一个人的身边，人们对于电子器件的要求也越来越高，不再停留在模拟器件中，现在的形式，促使电子产品飞速发展，更新换代的速度也越来越快。这样才能跟上时代进步的节奏。
频率计是测量频率的器件。到现在已经有30多年的发展史了。一开始频率计主要在测量范围、精确度和稳定性上做文章，这也就成为了频率计性能优劣的比较依据。但是在这个飞速发展的社会，人们对频率计的要求要不再止步于这些。他们要求频率计除了有这些功能以外，还要具有数字处理功能，统计分析的功能和电压测量等等。这些并没有全部实现，所以频率计还有很大的发展空间，并且在以后越来越多的要求会出现在频率计的身上。相信在不久的将来频率计能够成为主流。
数字频率计是频率计的升华，是用数字显示被测频率的仪器。被测量的频率有很多形式，可以是正弦波、矩形波等等。并且被测量的频率能够在数字频率计上形象的显示出来。因此频率计应用很广泛的仪器，也是一种简明易懂的仪器。频率计的应用有助于人们对于频率的测量，有着很强的实用性。
1.2频率计概述
频率计可分为模拟频率计和数字频率计，不同种类的频率计由测量的精确程度、稳定性来划分。
模拟频率计的精确度和稳定性比较低，模拟频率计由电路的频率响应特性来测量和利用被测频率和标准频率比较来测量。这些测量频率的方法都比较简单，但是它们的稳定性很低，所以很快人们就不满足模拟频率计。紧接着，数字频率计就被研究出来了。数字频率计的稳定性和精确度都要比模拟频率计来的高，它的基本原理是用一个比较稳定的频率作为标本，和被测信号进行比较。这样就能计算出被测信号的频率了。常用的数字频率计的测量方法有M法、T法和M/T法这三种测量方法。M法又叫做直接测频法，它在规定的时间内测量脉冲的个数来进行测量。T法是测量相邻两个脉冲的时间来进行测量。M/T法是由两个的结合来进行测量。这三种测量方法都存在一个±1误差。因为这个误差的存在使得频率计有着一定的误差，而本论文所设计的全同步数字频率计是将这个误差消除掉，让频率计的测量精度有一个质的飞跃。这样，频率计就又能达到一个很高的高度。对于全同步数字频率计，虽然它有着很高的精确度，但是它还是有缺点的，所以随着时代的发展，频率计不会被淘汰，它的发展空间还是很大的。
1.3频率计发展现状
1.4 频率计设计原理和方法
频率的测量方法可以按照工作原理分成两种：