基于CycloneII FPGA的多功能计数器设计与实现

"这篇文档是关于华中科技大学的一项科研项目，多功能计数器的设计与实现，涉及到了在TI杯竞赛中的优秀论文。该计数器基于CycloneII型FPGA（EP2C8）进行设计，具备测频、测相、DDS（直接数字频率合成）等功能，并结合了NIOSII处理器进行控制。系统通过高速DADAC900输出正弦波，利用TI公司的OPA699宽带运放和TL3116迟滞比较器进行信号处理。" 这篇论文详细阐述了一个基于CycloneII FPGA的多功能计数器的设计，它集成了多种功能，如频率测量、相位测量以及DDS技术。其中，CycloneII系列是Altera公司的一种FPGA（现场可编程门阵列），EP2C8是具体型号，拥有丰富的逻辑资源，适合实现复杂的数字电路设计。FPGA在该系统中扮演核心角色，内部包含四个主要模块： 1. **测频模块**：用于测量输入信号的频率。输入信号经过OPA699宽带运算放大器放大后，通过TL3116迟滞比较器转换成方波，进入FPGA进行等精度测量。结果显示在LCD上，频率测量范围从1Hz到14MHz，精度达到了0.1ppm（百万分之一）。 2. **测相模块**：该模块可以测量信号的相位，同样利用了FPGA内部的逻辑单元，测量范围0到360°，精度为1°。 3. **DDS查表模块**：DDS（直接数字频率合成）是一种快速生成任意频率正弦波的技术。通过设置频率字和相位字，NIOSII处理器能够控制DDS模块生成所需频率的正弦波，其频率由DADAC900转换并输出。 4. **NIOSII处理器**：作为嵌入式微处理器，NIOSII负责系统的控制和数据处理，调整DDS的参数，并处理测频测相模块的结果。 关键词包括频率测量、相位测量和DDS，这表明论文的核心内容是围绕这些技术展开的。此外，文中还提到了华中科技大学电工电子科技创新中心，说明这是一个教育与研究相结合的项目，参与学生包括胡光恒、王越和骆潘钿，指导教师为尹仕和肖看。 这篇论文展示了如何利用现代数字集成电路技术设计一个高性能的多功能计数器，对于理解FPGA在信号处理中的应用、DDS技术的实践以及嵌入式系统的设计具有很高的参考价值。