【正文】 ies of EP2C5T144C8N of altera pany ,the pilot controllers chose two pieces of at89c52,and using lcd display as the monitor. Detailed design is divided into three parts,as two signals generators, the frequency and period measuring module,and the phase difference measuring instrument. The the main content is as follows: 1. the design of the two main signal generator is to provide the two modules to the testing phase with the same frequency with a certain phase of the signal source, its design is mainly based on DDS technology, through the DA converter, level shifting, waveform amplification and a series of processing, the two signals generated by stable, smooth, undistorted output. Preset frequency and phase difference can be achieved by SCM. Design the two believed that the frequency preset number range 66Hz ~ 17kHz, phase preset range of 0 ~ 360 176。. Keywords: FPGA； DDS； equal precision ； frequency； cycle； phase III 目 錄 第一章 背景介紹 ............................................................................................................. 1 概述 ................................................................................................................... 1 課題選擇意義 ..................................................................................................... 1 國內(nèi)外研究狀況 ................................................................................................. 2 第二章 測量原理及方法 ................................................................................................... 3 頻率測量方法 ..................................................................................................... 3 相位測量方法 ..................................................................................................... 3 系統(tǒng)設(shè)計(jì) ............................................................................................................ 4 第三章 兩相信號(hào)發(fā)生器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) .............................................................................. 6 DDS原理 ............................................................................................................ 6 兩相信號(hào)發(fā)生器 EDA設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn) ......................................................................... 7 兩相信號(hào)發(fā)生器頂層設(shè)計(jì) ......................................................................... 8 兩相信號(hào)發(fā)生器各底層模塊設(shè)計(jì) .............................................................. 8 兩相信號(hào)發(fā)生器頂層 EDA設(shè)計(jì) .................................................................. 8 數(shù)模轉(zhuǎn)換 ............................................................................................................ 9 濾波電路設(shè)計(jì) ................................................................................................... 10 OP27 .......................................................................... 10 濾波電路設(shè)計(jì) ........................................................................................ 10 電平移位及放大模塊設(shè)計(jì) .................................................................................. 11 第四章 頻率、周期測量模塊的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) ..................................................................... 12 頻率測量原理 ................................................................................................... 12 頻率測量模塊設(shè)計(jì) ............................................................................................ 13 比較電路設(shè)計(jì) ................................................................................................... 15 第五章 相位測量模塊的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) ............................................................................... 16 數(shù)字鑒相器 EPD設(shè)計(jì) ........................................................................................ 16 測相位差模塊設(shè)計(jì) ............................................................................................ 16 第六章 系統(tǒng)總電路圖設(shè)計(jì) ............................................................................................. 18 模擬電 路設(shè)計(jì) ................................................................................................... 18 FPGA總電路圖設(shè)計(jì) ........................................................................................... 18 第七章 軟件設(shè)計(jì) ........................................................................................................... 21 兩相信號(hào)發(fā)生器模塊中頻率、相位預(yù)置軟件設(shè)計(jì) .............................................. 21 頻率、周期、相位測量軟件設(shè)計(jì) ....................................................................... 22 第八章 系統(tǒng)測試及結(jié)果分析 .......................................................................................... 23 兩相信號(hào)發(fā)生器模塊測試及分析 ....................................................................... 23 頻率、周期測量模塊測試及分析 ....................................................................... 23 相位差測量模塊測試及分析 .............................................................................. 24 第九章 結(jié)論 .................................................................................................................. 25 第十章 致謝 .................................................................................................................. 26 參考文獻(xiàn) ................................................................................................................. 27 附錄 ........................................................................................................................ 28 1 第一章 背景介紹 概述 在電子 技術(shù)中，測量一個(gè)信號(hào)的頻率、 周期及兩路同周期信號(hào)的相位差在工程上有著重要的意義，并且與許多電參量的測量方案、測量結(jié)果都有十分密切的關(guān)系，因此頻率、周期、相位的測量在科技研究和實(shí)際應(yīng)用中的作用日益重要。 課題選擇意義 本課題主要研究如何用 FPGA 來完成數(shù)字頻率計(jì)、相位差測量儀的設(shè)計(jì)。還有測量兩列同頻信號(hào)的相位差在研究網(wǎng)絡(luò)、系統(tǒng)的頻率特性中具有重要意義。因?yàn)檐浖?shí)現(xiàn)比 硬件實(shí)現(xiàn)具有易修改的優(yōu)點(diǎn)，如簡單地修改幾行源代碼就比在印制電路板上改變幾條連線要容易得多 , 故基于微處理器的電路往往比傳統(tǒng)的電路設(shè)計(jì)具有更大的靈活性。單片頻率計(jì) ICM7216D 是美國 Intersil 公司首先研制的專用測頻大規(guī)模集成芯片。還有， PTS2600 是英國研制的一款微波頻率計(jì)，該頻率計(jì)可以測量頻率高達(dá) 26GHz 的信號(hào)，而價(jià)格才只有幾萬元，可謂是物美價(jià)廉。 PTS2600 使用一個(gè) 12 位數(shù)字的 LCD 液晶顯示屏來顯示所測得的頻率、閘口時(shí)間（分辨率相關(guān)）、菜單功能以及頻率表的測量結(jié)果。 我國利用相檢寬帶測頻技術(shù)設(shè)計(jì)的高精度頻率計(jì)也非常具有突破性和實(shí)用性。該成果特點(diǎn)：學(xué)術(shù)思想新穎，提出了兩頻率信號(hào)間的量化相移分辨率與最大公因子頻率值及兩比對(duì)信號(hào)頻率值之間的關(guān)系。該技術(shù)已獲國家發(fā)明專利。該項(xiàng)技術(shù)國內(nèi)需求量較大，故具有廣泛的市場前景，應(yīng)盡快投放市場。 本論文所研究采用的是一種基于 FPGA 的等精度頻率測試法，這種方法的優(yōu)點(diǎn)是可測頻率范圍大且方法簡單 ，不需要根據(jù)頻率的大小