【正文】 . 8 數(shù)模轉(zhuǎn)換 ............................................................................................................ 9 濾波電路設(shè)計 ................................................................................................... 10 OP27 .......................................................................... 10 濾波電路設(shè)計 ........................................................................................ 10 電平移位及放大模塊設(shè)計 .................................................................................. 11 第四章 頻率、周期測量模塊的設(shè)計與實現(xiàn) ..................................................................... 12 頻率測量原理 ................................................................................................... 12 頻率測量模塊設(shè)計 ............................................................................................ 13 比較電路設(shè)計 ................................................................................................... 15 第五章 相位測量模塊的設(shè)計與實現(xiàn) ............................................................................... 16 數(shù)字鑒相器 EPD設(shè)計 ........................................................................................ 16 測相位差模塊設(shè)計 ............................................................................................ 16 第六章 系統(tǒng)總電路圖設(shè)計 ............................................................................................. 18 模擬電 路設(shè)計 ................................................................................................... 18 FPGA總電路圖設(shè)計 ........................................................................................... 18 第七章 軟件設(shè)計 ........................................................................................................... 21 兩相信號發(fā)生器模塊中頻率、相位預(yù)置軟件設(shè)計 .............................................. 21 頻率、周期、相位測量軟件設(shè)計 ....................................................................... 22 第八章 系統(tǒng)測試及結(jié)果分析 .......................................................................................... 23 兩相信號發(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，測量一個信號的頻率、 周期及兩路同周期信號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際應(yīng)用中的作用日益重要。,in this way can be obtained phase difference of two signals, and finally put the measuring the results into LCD. Design phase difference measurement module measuring the phase difference range of 0 ~ 360 176。 關(guān)鍵詞： FPGA； DDS；等精度；頻率；周期；相位 II FPGAbased design frequency, period and phase measurement of multicounter —— Design and implementation of hardware Abstract This design is mainly to study how to use FPGA to plete the design of equal precision cymometer and phase difference measuring instrument. This system use CycloneII series 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。 ，整個范圍內(nèi)誤差恒小于 1176。即可得到兩路信號的相位差，最后將測量結(jié)果顯示在 LCD 上。 設(shè)計要求 頻率周期測量模塊 測頻范圍為 10Hz～ 20MHz，整個范圍內(nèi)誤差恒小于 1 Hz。通過在一段時間內(nèi)同時對標(biāo)準(zhǔn)信號和待測信號計數(shù)來計算待測信號的頻率和周期。 。頻率和相位差的預(yù)置可以通過單片機(jī)來實現(xiàn)。具體設(shè)計分為兩相信號發(fā)生器模塊、頻率周期測量模塊以及相位差測量模塊三部分。 學(xué)校代碼： 11509 學(xué) 號： 0605071029 Hefei University 畢業(yè)論文（設(shè)計） B A C HE L OR D I SSE RTAT I ON 論文題目： 基于 FPGA 設(shè)計頻率、周期及相位差測量的多功能計數(shù)器（ 硬件 ） 學(xué)位類別： 工 學(xué) 學(xué) 士 學(xué)科專業(yè)： 電子信息工程專業(yè) 作者姓名： 張 悅 龍 導(dǎo)師姓名： 譚 敏 完成時間： 2020 年 5 月 27 日 I 基于 FPGA 設(shè)計頻率、周期及相位差測量的多功能計數(shù)器 —— 硬件部分 的 設(shè)計與實現(xiàn) 摘 要 本設(shè)計主要研究如何用 FPGA 來完成等精度頻率計、相位差測量儀的設(shè)計。系統(tǒng)選用 Altera 公司 CycloneII 系列的 EP2C5T144C8N 作為主控制器，選擇兩個AT89C52 作為輔助控制器，使用液晶顯示屏 1602 作為顯示器。它們的主要內(nèi)容如下： 定相位差的信號源，它的設(shè)計主要是基于 DDS 技術(shù)，通過 DA 轉(zhuǎn)換、電平移位、波形放大等一系列處理，使生成 的兩路信號穩(wěn)定、平滑、不失真的輸出。 設(shè)計要求兩相信號的頻率預(yù)置范圍為66Hz～ 17kHz、相位差 預(yù)置范圍 為 0～ 360176。 ，等精度頻率計不但具有較高的測量精度，且在整個頻率區(qū)域內(nèi)能保持恒定的測量精度。模塊時序和計數(shù)結(jié)果由單片機(jī)控制和處理，并將結(jié)果顯示在 LCD上。 ，將經(jīng)過處理后的兩路同頻率且具有一定相位差的脈沖信號轉(zhuǎn)換為一路同頻率且具有一定占空比的脈沖波，此信號的占空比與兩路信號的相位差成正比，此時只要計數(shù)標(biāo)準(zhǔn)信號的正脈寬數(shù)和負(fù)脈寬數(shù)即可計算此信號的占空比，再將其乘以 360176。 設(shè)計要求相位差測量模塊測量相位差范圍為 0～ 360176。 。. 2. To design the frequency and cycle measurement module,we use a equal precision frequency meter. The design principle of equal precision frequency meter not only has high accuracy, but also in the entire frequency region can maintain constant accuracy. Thro