高精度频率测量计的设计与实现

资源摘要信息: "基于FPGACPLD和单片机的频率测量计" 知识内容概述： 1. 频率测量计的定义与应用： 频率测量计是一种电子测量仪器，用于测量交流信号的频率，即单位时间内周期性事件发生的次数。在通信、雷达、信号处理等需要精确频率测量的领域中具有重要应用。 2. FPGA与CPLD技术特点： - FPGA（现场可编程门阵列）是一种可以通过编程改变其逻辑功能的集成电路，具有高度的可重配置性和并行处理能力，适合用于信号处理和高速计数。 - CPLD（复杂可编程逻辑器件）类似于FPGA，但它通常是通过一次性编程实现固定的逻辑功能，通常用于实现计数器、译码器等较为简单的逻辑电路。 3. 单片机在系统中的角色： 单片机AT89C51用于控制整个测量过程，包括测试控制、数据处理和结果输出。单片机通过编程能够执行复杂的算法，如频率的计算和转换。 4. 等精度频率测量方法： 等精度测量方法是指在测量过程中保持一致的测量精度，不受信号频率变化的影响。这种方法对于提高低频信号测量精度尤其重要。 5. 硬件设计的关键模块： - 键控制模块：包含按键输入功能，通过74LS165芯片读取按键值，用于启动测量和设定测量时间。 - 显示模块：使用74LS164驱动LED进行串行显示，展示测量结果，便于观察和读取数据。 - 输入信号整形模块：对输入信号进行限幅、放大和整形处理，确保输入CPLD的是高质量的信号。 - 标准频率源：采用40MHz有源晶体振荡器提供精确的时间基准，保证测量的准确性。 6. 软件设计： 单片机程序采用汇编语言编写，实现了数据采集、计算和转换等功能。程序通过定时采样输入信号，并结合CPLD的计数结果计算信号频率。 7. 系统的创新点与价值： 该论文提出的频率测量计的创新之处在于优化了等精度测量方法，提升了低频测量精度，并结合现代数字集成电路技术实现了高效的硬件设计。这种设计对于提升频率测量设备的性能，特别是在工业和科研领域具有显著的应用价值。 8. 毕业设计论文的研究意义： 该毕业设计不仅为学术领域提供了有关频率测量计设计的详细资料，也为电子工程实践提供了重要的参考，特别是在频率计数器和信号处理方面。 通过上述内容的深入分析，可以看出该毕业设计论文在频率测量计的设计与实现方面具有较高的专业性和实用性，既涵盖了硬件设计的精密性，也包含了软件编程的智能化，是电子工程领域一项有价值的研究成果。