应用电子毕业设计（论文）-简易数字频率计的设计.doc

毕业设计(论文)
题目:
简易数字频率计的设计

指导教师:

姓名:

学号:

专业:
应用电子专业
班级:
07电气
起止日期:
年月日至年月日
毕业设计指导任务书
毕业设计题目
简易数字频率计的设计

学生姓名专业
指导教师职称高级工程师
毕业设计的内容及要求:
1、了解DAC08产生正弦波,然后利用FPGA对产生信号进行相位测量
2、掌握幅度、频率及误差的要求
3、测量1Hz~10MHz的频率和测量2Hz~1KHz占空比
毕业设计进度计划:
1、期限:自 2009 年 11 月 6 日起至 2010 年 2 月 28 日
2、具体进度安排:
时间
完成内容
2009、11、6至2009、12、2
了解课题内容,收集资料
2009、12、3至2010、1、19
整理资料,设计课题
2010、1、20至2010、2、20
书写毕业论文
2010、2、21至2010、2、28
整理及修改毕业论文
毕业设计教师指导记录表
班级指导教师
学生姓名
学号
专业
电气自动化
第一次指导
指导时间:2009、11、6
指导内容:布置本次设计的题目,指导查阅电子资料的方法
第二次指导
指导时间:2009、12、8
指导内容:检查查找资料的情况,指导了解数字频率计知识
第三次指导
指导时间:2010、1、7
指导内容:指导了解数字频率计的工作原理
第四次指导
指导时间:2010、1、26
指导内容:指导了解数字频率计的工作原理为写作论文做准备
第五次指导
指导时间:2010、2、4
指导内容:指导毕业论文的写作,分为几个部分来写
第六次指导
指导时间:2010、2、21
指导内容:指导毕业论文的书写规范
目录
第一章绪论 1
概述 1
设计的任务与要求 2
第二章数字频率计基本的设计 2
设计方案的论证及方块图 2
设计方案论证 6
设计方块图 6
数字频率计的工作原理 9
数字频率计原理图 9
数字频率计工作原理 10
数字频率计元件的选择与计算 10
第三章数字频率计的制作与分类 11
数字频率计的制作方法 11
数字频率计的分类 11
数字频率计的调试 13
第四章结束语 14
参考文献 15
致谢 16
附录 17
摘要
本设计是以FPGA为控制核心,利用TL3116比较器和LM211比较器将输入的信号变换成为方波,然后利用FPGA对方波进行计数来测量周期、频率和脉宽,并且在液晶显示器上显示测得的相关数据。本设计还扩展了相位测量功能,先用FPGA产生双路信号,经过DAC08产生正弦波,然后利用FPGA对产生信号进行相位测量。本设计基本达到要求,可以满足幅度、频率及误差的要求,而且本设计还可以测量1Hz~10MHz的频率和测量2Hz~1KHz占空比,完成了两项发挥部分的要求。
关键词:FPGA、比较器、放大器、D/A
第一章绪论
在当今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。数字电路制造工业的进步,使得系统设计人员能在更小的空间内实现更多的功能,从而提高系统可靠性和速度。
概述
集成电路的类型很多,从大的方面可分为模拟和数字集成电路两大类。虽然它们都可模拟具体的物理过程,但其工作方式有着很大的不同。甚至可能完全不同。电路中的工作信号通常是用电脉冲表示的数字信号。这种工作方式的信号,可以表达2种截然不同的现象。如以有脉冲表示“1”,无脉冲便表示“0”;以“1”表示“真”,则“0”便表示“假”,等等。反之亦然。这就是“数字信号”的含义。所以,“数字量”不是连续变化的量,其大小往往并不改变,但在时间分布上却有着严格的要求,这是数字电路的一个特点。
数字集成电路具有结构简单(如其中的晶体管是工作于饱和与截止2种状态,一般不设偏置电流)和同类型电路单元多(如一个计数系统需要很多同类型的触发器和门电路)的特点,因而容易实现高集成度和归一化。由于数字集成电路与电子计算机的发展紧密相关,因而发展很快,目前已是集成电路中产量最高、集成度最大的一种器件。
设计的任务与要求
这次我设计的课题主要是设计并制作一个简易数字频率计。频率计又称为频率计数器,是一种专门对被测信号频率进行测量的电子测量仪器。其最基本的工作原理为:当被测信号在特定时间段T内的周期个数为N时,则被测信号的频率f=N/T。