PDF《毕业论文》

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3 3 软件设计 3.1 单片机部分…13)

5 3.2 FPGA 部分…14) 3.2 3.2 3.2 3.2 .1 .1 .1 .1 测频模块设计…15) 3.2 3.2 3.2 3.2 .2 .2 .2 .2 脉宽测量模块设计…16)

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4 4 电路系统调试 4.1 测试方法及结果…17) 4.2 制作中遇到的问题及解决方法…18)

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5 5 结束语…20) 致谢…20) 参考文献…21) 附录Ⅰ 实物照片…22) 附录Ⅱ 单片机部分源代码…24)

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1 绪论 1.1 数字频率计的发展现状及研究概况 随着电子技术的飞速发展,各类分立电子元件及其所构成的相关功能单元, 已逐步被功能更强大、性能更稳定、使用更方便的集成芯片所取代.由集成芯片 和一些外围电路构成的各种自动控制、自动测量、自动显示电路遍及各种电子产 品和设备.数字系统和数字设备已广泛应用于各个领域,更新换代速度可谓日新 月异. 在电子系统非常广泛的应用领域内,到处可见到处理离散信息的数字电路. 供消费用的微波炉和电视、先进的工业控制系统、空间通讯系统、交通控制雷达 系统、医院急救系统等在设计过程中无一不用到数字技术.数字电路控制工业的 进步,使得系统设计人员能在更小的空间内实现更多的功能,从而提高系统的可 靠性和速度. 数字频率计是现代通信测量测量设备系统中不可缺少的测量仪器,不但要 求电路产生频率准确和稳定度高的信号,而且能方便的改变频率. 数字频率计主要实现方法有直接式、锁相式、直接数字式和混合式四种. 直接式的优点是速度快、相位噪声低,但结构复杂、杂散多,一般只应用 在地面雷达中. 锁相式的优点是相位同步的自动控制,制作频率高,功耗低,容易实现系 列化、小型化、模块化和工程化. 直接数字式的优点是电路稳定、精度高、容易实现系列化、小型化、模块 化和工程化,性能也越来越好,已逐步成为两种最为典型,用处最为广泛的数字 频率计. 1.2 本课题研究背景及主要研究意义 数字频率计是计算机、通讯设备、音频视频等科研生产领域不可缺少的测 量仪器,并且与许多电参量的测量方案、测量结果都有十分密切的关系,因此, 频率的测量就显得更为重要. 本课题采用的是直接数字式的频率计,设计原理简单.电路稳定,精度高、 大大的缩短了生产周期.

7 1.3 1.3 1.3 1.3 本课题主要研究内容 本课题采用单片机和 FPGA 相结合的方法制作了一个 1HZ-----50MHZ 的频 率计,同时还可显示被测信号的周期、脉宽、占空比及刷新时间.该智能数字频 率计主要由以下五部分组成:信号采集、FPGA 部分、液晶显示部分、 89E564 主控部分和键盘.原理框图如图 1-1: 图1-1 信号采集:该部分主要实现了对被测信号的放大整形处理;

FPGA:实现对信号数据的读取及数据的传送;

89E564:实现:

1、读取 FPGA 的数据,控制液晶显示;

2、读取键盘数据并给 FPGA 发送控制字;

液晶:显示出被采集信号的频率、周期、脉宽、占空比及刷新时间;

键盘:实现刷新时间的设置及一些简单操作;

1.4 1.4 1.4 1.4 本章小结: 本章主要讲述了数字频率计的发展、研究背景和本课题研究的主要内容.

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2 数字频率计的设计 2.1 2.1 2.1 2.1 主要技术要求 (1)频率/周期测量范围 信号:方波、正弦波 幅度:0.1V~5V 频率:1Hz~10MHz 测试误差