华中科技大学大学生设计：Cyclone II FPGA多功能计数器方案

该文档是一份针对电子或嵌入式专业大学生的竞赛设计方案，名为"华中科技大学大学生电子竞赛多功能计数器项目"。这份详细的技术方案聚焦于利用 Cyclone II 型 FPGA（Field-Programmable Gate Array）EP2C8作为核心设计一款多功能计数器。设计的关键组成部分包括： 1. 测频模块：FPGA内部集成的测频功能能够测量输入信号的频率，范围覆盖1Hz到14MHz，具有高精度，达到0.1ppm（每百万分之一），确保了信号的准确性。 2. 测相模块：设计采用迟滞比较器（如TL3116）配合TI公司的宽带运放OPA699进行信号整形，将输入的连续信号转化为方波，然后通过片内逻辑单元进行精确相位测量，范围为0~360°，误差控制在1°以内。 3. DDS查表模块：结合NIOS II（Nios II嵌入式微处理器）来调节频率字和相位字，实现了对DDS（直接数字频率合成器）的精确控制，以输出高质量的正弦波信号。 4. NIOS II处理器：作为系统的核心控制器，负责整个计数器的设计协调工作，通过对测频和测相数据的处理，确保系统的实时性和稳定性。 5. 高速D/A转换器：NIOS II驱动片外高速D/A转换器（如DAC900）将数字信号转换成模拟信号输出，以便于外部设备的读取和分析。 6. 用户界面：设计中还包括LCD（液晶显示器），用于实时显示测量结果，提供直观易懂的数据显示。 该设计方案充分展示了大学生在电子设计竞赛中的实践能力，不仅锻炼了硬件设计、软件编程以及系统集成等多方面技能，还体现了对现代FPGA技术的深入理解和应用。对于希望提升电子设计能力，尤其是嵌入式系统设计的大学生来说，这份方案提供了宝贵的参考和实践平台。