【文章內(nèi)容簡介】 ，本設計均能較準確地測出占空比。綜上所述：由于儀器問題，無法測試設計要求中的占空比的范圍，在可測范圍內(nèi)，本設計基本可以準確的測出信號的占空比，達到設計要求。 設計不足頻率/周期測試模塊的實時性不是很高。NIOSⅡ系統(tǒng)對頻率/周期測試的門控信號進行控制，系統(tǒng)是通過延時以等待計數(shù)的完成，若在計數(shù)期間，外部的待測信號的頻率值發(fā)生改變，系統(tǒng)無法馬上進行判別，只能等待計數(shù)完成后，才能對該頻率值進行測試。6 結(jié)束語本次設計的等精度數(shù)字頻率計不僅能夠很好地對被測信號的頻率進行測量，并且實現(xiàn)了周期、脈寬、占空比測量等功能，測量結(jié)果通過液晶很直觀地顯示。另外本系統(tǒng)利用SOPC技術(shù)，嵌入一個IP核，節(jié)約了FPGA芯片的資源，便于添加外設。所測得的指標如下:⑴ 對于頻率測試功能，測頻范圍為1HZ~90MHz：對于測頻精度，%之內(nèi)。⑵ 對于周期測試功能，測周期范圍為7ns~90ms；對于測量精度，%之內(nèi)。⑶ 對于脈寬測試功能，被測范圍為176ns~980ms。⑷ 對于占空比測試功能，被測范圍為14%~85%。⑸ 用字符型液晶來顯示測試的結(jié)果，直觀明了。它與傳統(tǒng)的頻率計的比較，其優(yōu)點是：軟件開發(fā)效率高，易于很好的擴展功能，并且在整個測量范圍內(nèi)都能保持一定的精確度，對于高頻信號的測量準確更高，速度更快，穩(wěn)定度更高。致謝在本次畢業(yè)設計的過程中，王靈芝老師在論文的選題、開題、設計構(gòu)思到最后定稿的各個環(huán)節(jié)上都給予了悉心的指引與教導，使我對FPGA、SOPC的設計、開發(fā)軟件的應用有了深刻的認識。更為重要的是王老師教會了我面對困難時不要輕言放棄。王老師精益求精的治學態(tài)度、豐富淵博的知識以及誨人不倦的師者風范是我終生學習的楷模。在此，謹向老師表示崇高的敬意和衷心的感謝！同時我要感謝吳一純老師在我課題研究期間給予了很大的幫助、提出了寶貴的意見和建議。最后，感謝我的家人，他們一直默默的支持和鼓勵著我。參考文獻[1] 張夢梨 [J]. 商丘職業(yè)技術(shù)學院學報，2006年第2期，第5卷：79~81.[2] 褚振勇，齊亮，田紅心，（第二版）[M]. 8~32[3] [M].北京：北京航空航天大學出版社，~12.[4] 莫琳．基于FPGA的等精度頻率計的設計與實現(xiàn)[J]．現(xiàn)代電子技術(shù)，2004(10)：81~82．[5] 唐亞平 王學梅. 基于FPGA的等精度頻率計的設計[J].電子元器件應用，2005（10）：63~65.[6] Altera Corporation. CycloneⅡDevice Handbook[K].[7] 張杰 姚劍 葉林 [J].工業(yè)儀表與自動化裝置，2003年，第1期：63~65.[8] 譚會生 [M].西安：西安電子科技大學出版社，~251.[9] 潘松 (第二版)[M].北京：~253.[10] （一）[M].北京：北京航空航天大學出版社，2006年11月. 134~135.[11] [M].北京：北京航空航天大學出版社，~132.附錄1. 開發(fā)板實物圖2. LCM128645ZK液晶引腳說明3. 基于NIOSⅡ IDE的軟件設計的程序include //標準輸入/輸出函數(shù)頭文件include //SOPC生成的cpu信息include include include sys///中斷操作函數(shù)頭文件include //該文件定義了內(nèi)核的寄存器映射并提供硬件設備訪問宏定義include include sys/ include include priv/include ifndef HELLO_WORLD_SMALL_1_H_define HELLO_WORLD_SMALL_1_H_define Tdata_BASE 0x00502070define Bdata_BASE 0x00502080define button_BASE 0x00502090define CLR_BASE 0x005020a0define count_end_BASE 0x005020b0define SPUL_BASE 0x005020c0define START_BASE 0x005020d0define w_d_end_BASE 0x005020e0define W_D_BASE 0x005020f0define button_IRQ 3define count_end_IRQ 4define w_d_end_IRQ 5endif /*HELLO_WORLD_SMALL_1_H_*/ float Fs=。//標準頻率fs=100MHz float Fx。 //待測頻率 float Tx。 //待測周期 float Twx。//待測信號脈寬 float Duty。//待測信號的占空比 alt_u32 Ns。 //標準頻率計數(shù)器BZQ中的計數(shù)值 alt_u32 Nx。 //待測頻率計數(shù)器TZQ中的計數(shù)值 alt_u32 N1。 //高電平時,標準頻率計數(shù)器BZQ中的計數(shù)值 alt_u32 N2。 //低電平時,標準頻率計數(shù)器BZQ中的計數(shù)值 alt_u8 Test_Mode=0。 //模式選擇 alt_u8 Operation=0。 //頻率測量或者占空比測量或者暫停標志 alt_u8 gata_time。 alt_u8 number1=0。 alt_u8 number2=0。 alt_u8 number3=0。 alt_u8 number4=0。 alt_u8 i。 alt_u8 j。 alt_u8 k。 alt_u8 l。 alt_u8 byte1。//顯示測量的頻率、周期的位數(shù)不同時，轉(zhuǎn)換前清零所設的標志位 alt_u8 byte2。 alt_u8 byte3。 alt_u8 byte4。 alt_u8 byte5。 alt_u8 byte6。 alt_u8 duty。 alt_u8 aa。 alt_u8 danwei。 alt_u8 danwei2。 char a。 //顯示數(shù)據(jù)緩沖區(qū)char b。char c。char d。char e。char f。int edge_capture。void Init()。 //初始化設置void Freq_Test()。//頻率測量void Time_Test()。//周期測量void Duty_Test()。//占空比測量void Width_Test()。//脈寬測量void display()。//剛上電時的顯示void key_Scan()。//按鍵掃描void init_button_pio()。void judge()。void count_end_interrupts(void *context,alt_u32 id)。void judge()。void Init_pio()。void w_d_end_interrupts(void *context,alt_u32 id)。/********************************* * 按鈕的初始化 * *******************************/ void handle_button_interrupts(void*context,alt_u32 id){ int*edge_capture_ptr=(int*)context。 *edge_capture_ptr=IORD_ALTERA_AVALON_PIO_EDGE_CAP(button_BASE)。//儲存按鈕的值到邊沿捕獲寄存器中 IOWR_ALTERA_AVALON_PIO_EDGE_CAP(button_BASE,0)。//復位邊沿捕獲寄存器}void init_button_pio()//初始化button_pio{ void *edge_capture_ptr=(void*)amp。edge_capture。 IOWR_ALTERA_AVALON_PIO_IRQ_MASK(button_BASE,0xf)。//開放全部4個按鈕的中斷 IOWR_ALTERA_AVALON_PIO_EDGE_CAP(button_BASE,0x0)。//復位邊沿捕獲寄存器 alt_irq_register(button_IRQ,edge_capture_ptr,handle_button_interrupts)。//登記中斷源}/********************************* * 頻率、周期測試時，計數(shù)器停止計數(shù)時，產(chǎn)生中斷 ,中斷初始化 * *******************************/ void InitPIO(void){ IOWR_ALTERA_AVALON_PIO_DIRECTION(count_end_BASE,0x0)。 //初始化count_end為輸入 IOWR_ALTERA_AVALON_PIO_IRQ_MASK(count_end_BASE,0x1)。//開count_end的中斷 IOWR_ALTERA_AVALON_PIO_EDGE_CAP(count_end_BASE,0x0)。//清邊沿捕獲寄存器 alt_irq_register(count_end_IRQ,NULL,count_end_interrupts)。//注冊中斷服務子程序}/********************************* * 主函數(shù) * *******************************/ int main(){ init_button_pio()。 Init()。 display()。 // InitPIO()。 while(1) { key_Scan()。 if(Operation==1) { switch(Test_Mode) { case 1: Freq_Test()。 break。 case 2: Time_Test()。 break。 case 3: Width_Test()。 break。 case 4: Duty_Test()。 break。 } } }}/********************************* * 初始化設置 * *******************************/void Init() //初始化設置{ number1=0。 number2=0。 number3=0。 number4=0。 byte1=0。 byte2=0。 byte3=0。 duty=0。 IOWR_ALTERA_AVALON_PIO_DATA(CLR_BASE,0x1)。//清零BZQ,TSQ計數(shù)器 IOWR_ALTERA_AVALON_PIO_DATA(START_BASE,0x0)。//初始化預置門控信號,0x0為占空比測量 IOWR_ALTERA_AVALON_PIO_DATA(SPUL_BASE,0x1)。//0x1為頻率測,0x0為占空比測量return。}/********************************* *剛上電時的顯示 * *******************************/ void display() //{ LCD_init()。 LCD_BacklightCon(LCD_BACKLIGHT_ON)。 // 打開背光 ST7920_ClearScreen()。//清屏 alt_busy_sleep(5000)。 LCD_printf(0,0,頻率測試請按psw1,strlen(頻率測試請按psw1))。 LCD_printf(1,0,周期測試請按psw2,strlen(周期測試請按psw2))。 LCD_printf(2,0,脈寬測試請按psw3,strlen(脈寬測試請按psw3))。 LCD_printf(3,0,占空比測試按psw4,strlen(占空比測試按psw4))。 return。}/********************************* * 按鍵掃描 * *******************************/void key_Scan(){ switch(edge_capture)//檢測按鈕