賀州學(xué)院本科生(設(shè)計(jì))模板理科(編輯修改稿)
2025-01-11 03:08 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 電，不能連續(xù)在電路中工作的問(wèn)題， 被電子工程人員廣泛 應(yīng)用，并有著廣闊的發(fā)展前景。 頻率計(jì)的基本原理是用一個(gè)頻率穩(wěn)定度高的頻率源作為基準(zhǔn)時(shí)鐘，對(duì)比測(cè)量其他信號(hào)的頻率。通常情況下計(jì)算每秒內(nèi)待測(cè)信號(hào)的脈沖個(gè)數(shù)，此時(shí)我們稱閘門時(shí)間為 1秒。閘門時(shí)間也可以大于或小于一秒。閘門時(shí)間越長(zhǎng)，得到的頻率值就越準(zhǔn)確，但閘門時(shí)間越長(zhǎng)則 每 測(cè)一次頻率的間隔就越長(zhǎng)。閘門時(shí)間越短，測(cè)的頻率值刷新就越快，但測(cè)得的頻率精度就受影響。 2 方案設(shè)計(jì) 功能要求 （ 1）測(cè)量正弦波、方波和三角波 。 （ 2）測(cè)量電 壓≥ 300mv。 （ 3）測(cè)頻范圍寬， Fx=1Hz～ 10MHz。 （ 4）采用多周期同 步測(cè)量的等精度測(cè)頻，在同一閘門內(nèi)，各被測(cè)頻率的測(cè)度近似相等（因?yàn)閷?shí)際閘門時(shí)間與預(yù)置門時(shí)間并不嚴(yán)格相等）。當(dāng)閘門時(shí)間為 10s，基頻為1MHz 時(shí)，測(cè)頻可能產(chǎn)生的誤差≈ 107。 方案論證 （ 1）控制設(shè)計(jì) 方案一：使用 FPGA 芯片，應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)化的硬件描述語(yǔ)言 VHDL 的數(shù)據(jù)類型，結(jié)構(gòu)模型層次化，利用豐富的數(shù)據(jù)類型和層次化的結(jié)構(gòu)模型，可對(duì)復(fù)雜的數(shù)字系統(tǒng)進(jìn)行邏輯設(shè)計(jì)并用計(jì)算機(jī)進(jìn)行仿真。 方案二：使用 AT89S52 為核心，應(yīng)用 C 語(yǔ)言對(duì)其編程控制外圍電路。 理 工科標(biāo)題 序號(hào)按層 次分別為：“ 1”、“ ”、“ ”、“ ”等 標(biāo)題一，四號(hào)黑體 正文 內(nèi)容小四宋體， 行距 標(biāo)題一，四號(hào)黑體 標(biāo)題 二 ，小 四 宋體 標(biāo)題 二 ，小 四 宋體 從正文 頁(yè) 開(kāi)始 ， 奇數(shù)頁(yè)頁(yè)眉內(nèi)容為“賀州學(xué)院本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）” ， 小 五宋體 基于單片機(jī)數(shù)字頻率計(jì) 2 3 系統(tǒng)原理 原理 等精度測(cè)頻的實(shí)現(xiàn)方法可簡(jiǎn)化為圖 31 框圖。 CNT1 和 CNT2 是兩個(gè)可控計(jì)數(shù)器，標(biāo)準(zhǔn)頻率 (fs)信號(hào)從 CNT1 的時(shí)鐘輸入端 CLK 輸入；經(jīng)整形后的被測(cè)信號(hào) (fx)從 CNT2的時(shí)鐘輸入端 CLK 輸入。每個(gè)計(jì)數(shù)器的 CEN 輸入端為時(shí)鐘使能端控制時(shí)鐘輸入。當(dāng)預(yù)置門信號(hào)為高電平 (預(yù)置時(shí)間開(kāi)始 )時(shí)，被測(cè)信號(hào)的上升沿通過(guò) D 觸發(fā)器的輸出端，同時(shí)啟動(dòng)兩個(gè)計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)；同樣，當(dāng)預(yù)置門信號(hào)為低電平時(shí)，被測(cè)信號(hào)的上升沿通過(guò) D觸發(fā)器的輸出端，同時(shí)關(guān)閉計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)。 圖 31 等精度測(cè)頻原理 在測(cè)量過(guò)程中，有兩個(gè) 計(jì)數(shù)器分別對(duì)標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)和被測(cè)信號(hào)同時(shí)計(jì)數(shù)。首先給出閘門開(kāi)啟信號(hào)（預(yù)置門上升沿），此時(shí)計(jì)數(shù)器并不開(kāi)始計(jì)數(shù)，而是等到被測(cè)信號(hào)的上升沿到來(lái)時(shí)，計(jì)數(shù)器才真正開(kāi)始計(jì)數(shù)。然后預(yù)置門關(guān)閉信號(hào)（下降沿）到時(shí)，計(jì)數(shù)器并不立即停止計(jì)數(shù)，而是等到被測(cè)信號(hào)的上升沿到來(lái)時(shí)才結(jié)束計(jì)數(shù)，完成一次測(cè)量過(guò)程。 等精度測(cè)量的誤差計(jì)算 設(shè)在一次實(shí)際閘門時(shí)間 T中計(jì)數(shù)器對(duì)被測(cè)信號(hào)的計(jì)數(shù)值為 Nx，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)的計(jì)數(shù)值為 Ns。標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)的頻率為 Fs，則被測(cè)信號(hào)的頻率為： NxNsFsFx *? (3－ 1) 若忽略標(biāo)頻 Fs的誤差，則等精度測(cè)頻可能產(chǎn)生的相對(duì)誤差為： 標(biāo)準(zhǔn)信號(hào) fs CLK OUT CEN 控制運(yùn)算單 元 CEN OUT CLK DQ 整形放大 顯示器 被測(cè)信號(hào) 預(yù)置信號(hào) CNT1（ N0） CNT2（ N1） 圖號(hào) 以章為單位編排，字體五號(hào)，宋體，居中 公式以章為單位編排，居右 從正文頁(yè)開(kāi)始，偶數(shù)頁(yè)頁(yè)眉內(nèi)容為“姓名” +“論文題目”， 姓名 與 題目 間空兩格， 小五宋體 賀州學(xué)院本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 3 F xeFxF xeF xeF xee ???? (3－ 2) 其中 Fxe 為被測(cè)信號(hào)頻率的準(zhǔn)確值 [1]。 在測(cè)量中，由于 Fx計(jì)數(shù)的起停時(shí)間都是由該信號(hào)的上升沿觸發(fā)的，在閘門時(shí)間 T 內(nèi)對(duì)Fx 的計(jì)數(shù) Nx無(wú)誤差；對(duì) Fs的計(jì)數(shù) Ns 最多相差一個(gè)數(shù)的誤差，即△ Ns≤ 1，其測(cè)量頻率為： FsNsNs NxFxe *??? (3－ 3) 將式 (1)和 (3)代入式 (2),并整理得 (4)： FsTNsNsNse *11 ???? (3－ 4) 由上式可以看出，測(cè)量
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