一、利用FPGA实现单片简易自动量程数字频率计（论文文献综述）
方鑫,陈旭,卢新祥[1]（2020）在《基于STM32的简易频率计设计》文中研究说明本设计基于STM32微控制器,可同时对1Hz至10KHz频率范围内的四路PWM信号的频率及占空比进行测量,并可同时产生在该频率范围内四路频率相同、占空比不同的可调PWM信号。构建量程自动匹配算法、按键扫描、定时器配置等软件程序,使用LCD液晶屏、按键等外设模块,采用Keil C51开发环境进行设计,通过仿真器和硬件下载测试,验证了本次设计的可行性。
朱彩莲[2]（2019）在《基于FPGA量程自动切换高精度数字频率计的设计》文中提出数字频率计是一种应用十分广泛的电子测量仪表,针对宽频率范围被测信号频率测量应用需求,提出了一种基于FPGA的自动量程切换高精度数字频率计的设计方法。通过构建量程测量、计数时钟和闸门产生、周期测量、除法器、小数点产生等模块,采用VHDL语言进行描述设计,运用现代数字系统设计方法实现了宽频率高精度频率的测量,通过逻辑仿真和硬件下载测试,验证了设计的可行性。
王立华,周松江,高世皓,张恒[3]（2017）在《基于内嵌Cortex-M3内核FPGA的等精度频率计设计》文中指出为了提高频率计的测量精度和系统性能,解决在传统的频率计中无法实现高低频率等精度测量的情况,采用京微雅格公司的M7系列FPGA,设计了一种基于SOPC技术的等精度多功能频率计。该频率计以内嵌Cortex-M3内核的FPGA芯片为控制核心,通过对FPGA模块和Cortex-M3内核部分的设计,并借助AHB接口的FIFO实现FPGA与Cortex-M3内核之间的数据通信,完成了1Hz50MHz范围内等精度频率计的设计。通过Model Sim软件仿真和硬件实测表明,该频率计可以完成等精度频率和占空比的测量功能,具有精度高、实时性好等特点。
刘明扬,孙丹丹,魏学军[4]（2014）在《基于CPLD的自动售货机的设计与实现》文中认为采用EDA器件取代传统的电子设计,从实际运用出发,介绍了一种运用单片CPLD芯片进行自动售货机设计的方法,同时利用VHDL语言对于复杂的数字系统的独特的作用和对FPGA的可编程性,使自动售货机具有更加强大的功能。设计中包含数码管和点阵扫描显示等相关知识与技术方法,并涉及系统设计优化、按键防抖动、抗干扰等工程概念与方法。设计以QuartusⅡ软件作为开发平台,通过软、硬件结合的方式,以软件为控制主体,以硬件为实现载体,利用VHDL语言设计简易的自动售货机,使其拥有钱数处理、找零、显示、退币等功能,实现利用数字电子技术解决现实生活和工程问题的目的。
齐亚楠[5]（2013）在《高精度数字相位计的研究》文中研究说明本课题是以与天津中环电子仪器有限公司合作的横向课题“高精度宽带数字相位计”为背景。针对目前国内数字相位计功能单一、自动化程度不高、精度低等问题,本文对高精度数字相位计进行了深入研究。通过对数值取样法、数字相关法、相位—电压转换法、相位—时间转换法和过零鉴相法等相位差测量方法的研究,本文采用基于FPGA的FFT算法研制出高精度数字相位计,此高精度数字相位计最突出的特点是实现了相位计的高精度、量程自动转换和多功能性,与传统相位计相比,其测量精度从0.1。提高到0.05。,本论文的主要工作是高精度数字相位计的硬件电路设计和软件设计。一、高精度数字相位计硬件电路设计包括：◆基于循环计数原理的自动换程系统：主要包括衰减电路、放大电路、幅值检测电路和换程控制电路。该设计精度高、可移植性强,在一定程度上缩短了仪器仪表的开发周期。◆整形电路设计。该设计采用施密特触发器将正弦波转化为方波。◆A/D采样及转换电路设计。该设计使用高精度的16位A/D芯片ADS1605,采用TI公司提供的典型耦合差分电路,这种电路要求带宽略低,交流信号失真小且引入噪声小。由于这是一个差分输入电路,而整形电路的输出是单端输出电路,因此需要使用差分放大器AD8138芯片来实现单端至差分的转换。◆前面板设计。本设计采用ICM7216,因其内部含有译码电路和驱动电路并目.内部会自动产生小数点的移位,可以减少大量的编程,频率计的设计实现了相位计的功能多样化。◆电源设计。为提高电源精度,选用可调节三端正电压稳压器（LM317、LM337、 LM323）来完成电源的设计。二、高精度数字相位计的软件设计本文对FFT算法（即离散傅里叶变换（DFT）的一种高效算法）进行了深入研究,通过选择基于FPGA的Cyclone Ⅱ系列的EP2C15AF256C8芯片,采用FFT IP核的方法对相位差来进行测量,通过Matlab联合仿真证明该方案的正确性。实例验证,与传统相位计相比,该方法将相位差的测量精度提高到0.05。。
缪建华[6]（2012）在《蜂鸣片综合参数测试仪的研究与设计》文中进行了进一步梳理蜂鸣片综合参数测试仪是针对压电陶瓷蜂鸣片分选设备而专门设计配套的智能型测试仪器,能直接显示压电陶瓷蜂鸣片的谐振频率和等效电阻数值。本仪器扩展了同类仪器的功能,用户可以根据需要进行相关参数的设置,同时可以对等效电阻和谐振频率进行四档合格分选和对谐振频率进行三档分选,分选结果直接显示及通过接口同步输出,以方便用户对产品的分选。本文给出了蜂鸣片综合参数测试仪的总体设计方案；详细阐述了系统硬件电路的设计；详细阐述了软件系统的设计方法和思路；概述了本系统在硬件和软件设计方面所采用的可靠性设计与抗干扰技术；通过样机的调试,说明了系统的测试过程,通过实例对所实现的蜂鸣片综合参数测试仪进行了验证。论文还对研究工作进行了总结,找出不足,给出了进一步研究的方向。本仪器采用SJ2780—87《压电陶瓷蜂鸣片总技术条件》中规定的恒压法测试原理。在分析了该测试装置的功能、原理后,提出了该测试仪主要组成部分：恒压源、信号调理、“电荷平衡”式A/D积分、量程选择、分选接口、STC89C58RD+单片机电路等,其软件部分主要采用汇编语言进行编写。本仪器具有测试速度快、精度高、稳定性高、可靠性高、显示直观,操作简便,且所有参数均由仪器自动测量处理等特点,适合配套在测试设备上对蜂鸣片进行快速的自动测试,也可作质检部门检验之用。经过企业试用证明,各项功能性能满足设计指标要求,得到了企业的认可。
胡文静,刘翔,陈松,张万奎[7]（2012）在《工科专业实验教学对接工程应用探索》文中研究表明针对工科专业传统课程实验存在内容陈旧,与实际工程应用脱节等问题,通过修订人才培养方案,以"现代数字系统设计"课程教学为例,优化课程质量标准,加强实验教学改革、教学基地建设和教师梯队建设,构建了工科专业实验教学对接工程应用的新模式。实践证明,实验教学对接工程应用能有效激发学生主动学习的热情,培养学生工程意识、工程能力和工程思维,从而提升学生就业竞争力。
胡文静,张国云,刘翔,胡虚怀[8]（2012）在《量程自整定高精度频率测量的FPGA实现》文中研究说明数字频率计是一种应用十分广泛的电子测量仪表,针对宽频率范围被测信号频率测量应用需求,提出并实现了一种基于FPGA的自动量程切换高精度数字频率计的设计方法。通过构建测频控制器、闸门同步生成器、量程自动切换等模块,并采用Verilog HDL语言进行描述,运用自顶向下的数字系统设计方法实现了宽频率范围频率测量的量程自动切换。在Xilinx公司的XUPV5-LX110T开发板上进行了测试,给出了系统后仿真波形。结果表明目标系统能根据被测信号频率范围进行自动量程切换,实现高精度频率测量,测量精度不低于10-7,有效提高系统稳定性和抗电磁干扰能力。
史芳芳[9]（2011）在《基于DSP的相位差测量系统的研究》文中研究说明信息的获取与处理已经成为现代信息技术领域的核心,对社会发展、科技进步起着重要的作用。信号的相位差是现代社会应用中重要的测试参数,相位差的测量是电气测量的一项基本内容,其含义为测量两个同频率周期信号的相位差值。例如根据原声和回声信号的相位差可以测量两物体之间的距离、障碍物形状和温度等。因此,相位差参数能否准确的测量在很大程度上决定了实际测量参数（距离、形状等）的精度。论文简述了相位差测量技术的发展以及国内外研究现状,介绍了当前已有的相位差测量的方法,并分析了各种测量方法的特点和存在的不足。本文采用过零检测法,设计并实现了一种基于DSP的相位差测量系统。在此相位差测量系统中采用DSP2812作为测量的主控芯片,其内部集成的捕获单元和A/D模块可以实现对输入信号的频率、相位差及幅值进行测量。为了提高相位差测量系统测量相位差和频率的精度,采用了信道交换技术和降频技术,信道交换可以消除通道带来的附加相移,降频则可将高频信号转化为低频信号后再进行测量。根据系统需要设计实现了任意相位差的两路正弦信号作为相位差系统的输入信号。论文最后对相位差系统的性能进行了测试,并根据测试结果对影响相位测量精确度的主要因素进行了分析,给出了相应的改进措施以获得更好的测量效果。测试结果表明本文所设计的相位差测量系统能够实现对两路同频信号的幅值、频率和相位差的测量,且系统还可以进一步扩展以实现对多路信号相位差的测量。
金豪喆,秦怡,刘天宏,毛敏[10]（2008）在《嵌入式系统综合实验教学新模式的探索与实践》文中指出在嵌入式系统综合实验教学改革中,针对传统实验教学中存在的问题,结合专业发展的特征和要求,提出了以增强能力、培养应用型人才为目标,构建嵌入式系统综合实验教学新体系。通过建立开放式实验室,营造创新型人才培养环境;新模式实验教学的建立同时给专业教师和实验技术人员提出了更高的要求。
二、利用FPGA实现单片简易自动量程数字频率计（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、利用FPGA实现单片简易自动量程数字频率计（论文提纲范文）
（1）基于STM32的简易频率计设计（论文提纲范文）
| 1 设计概述 |
| 2 设计方案 |
| 3 设计实现 |
| 3.1 MCU选择 |
| 3.2 硬件设计 |
| 3.2.1 显示模块 |
| 3.2.2 按键模块 |
| 3.2.3 电源模块 |
| 3.3 实物硬件 |
| 3.4 软件设计 |
| 3.4.1 自动量程算法 |
| 4 设计验证 |
| 4.1 按键及屏幕测试 |
| 4.2 PWM信号的输入和输出测试 |
（2）基于FPGA量程自动切换高精度数字频率计的设计（论文提纲范文）
| 1 FPGA总体结构设计 |
| 2 模块设计 |
| 2.1 量程测量 |
| 2.2 计数时钟和闸门产生 |
| 2.3 周期测量 |
| 2.4 除法器 |
| 2.5 小数点产生 |
| 2.6 多路选择器mux |
| 2.7 数码显示模块 |
| 3 顶层电路设计 |
| 4 设计仿真及硬件下载 |
| 5 结论 |
（3）基于内嵌Cortex-M3内核FPGA的等精度频率计设计（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 系统工作原理与结构 |
| 1.1 等精度测量原理 |
| 1.2 系统总体结构 |
| 1.3 系统工作原理 |
| 2 FPGA模块设计 |
| 2.1 预置闸门时间产生模块 |
| 2.2 同步电路 |
| 2.3 计数器模块 |
| 2.4 有效信号产生模块 |
| 2.5 FIFO写控制模块 |
| 3 系统软件设计 |
| 4 实验结果 |
| 4.1 FPGA模块仿真 |
| 4.2 硬件实现与测试 |
| 5 结语 |
（4）基于CPLD的自动售货机的设计与实现（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 设计思想 |
| 1.1 整体分析 |
| 1.2 总体框图 |
| 2 整体设计 |
| 2.1 模块划分 |
| 2.2 核心代码 |
| 3 实验结果 |
| 3.1 仿真波形及波形分析 |
| 3.2 性能分析 |
| 4 结语 |
（5）高精度数字相位计的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 目录 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 相位差测量的研究背景和意义 |
| 1.2 相位差测量技术的发展现状和发展趋势 |
| 1.2.1 相位计的国外发展状况 |
| 1.2.2 相位计的国内发展状况 |
| 1.3 本章小结及论文安排 |
| 第二章 设计方案的比较和选择 |
| 2.1 相位差的原理及指标 |
| 2.2 几种传统测量方案的阐述 |
| 2.2.1 数值取样法 |
| 2.2.2 数字相关法 |
| 2.2.3 相位——电压转换法 |
| 2.2.4 相位——时间转换法 |
| 2.2.5 过零鉴相法 |
| 2.3 设计方案的选择 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 高精度数字相位计的硬件电路设计 |
| 3.1 系统采用的硬件结构 |
| 3.2 数字相位计工作原理 |
| 3.3 基准电路的设计 |
| 3.3.1 衰减电路设计 |
| 3.3.2 放大电路设计 |
| 3.3.3 幅值检测电路设计 |
| 3.3.4 脉冲发生电路设计 |
| 3.3.5 换程控制电路设计 |
| 3.4 整形电路设计 |
| 3.5 A/D采样及转换电路 |
| 3.6 前面板的设计 |
| 3.6.1 ICM7216的性能特点 |
| 3.6.2 ICM7216部分引脚说明 |
| 3.6.3 频率计的设计 |
| 3.7 电源的设计 |
| 3.7.1 桥式整流电路 |
| 3.7.2 滤波电路 |
| 3.7.3 三端稳压器 |
| 3.8 本章小结 |
| 第四章 高精度数字相位计的软件部分设计 |
| 4.1 引言 |
| 4.1.1 FPGA简介 |
| 4.1.2 IP核的简介和发展 |
| 4.2 FFT算法原理 |
| 4.2.1 基4-FFT的基本原理 |
| 4.2.2 FFT算法的硬件设计 |
| 4.2.3 FFT IP核的结构 |
| 4.2.4 FFT IP核的仿真 |
| 4.2.5 FPGA的硬件电路图 |
| 4.3 反正切算法的软件实现 |
| 4.4 相位差误差测量 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 发表论文和科研情况说明 |
| 致谢 |
（6）蜂鸣片综合参数测试仪的研究与设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究的背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 论文的主要研究内容和结构安排 |
| 2 蜂鸣片综合参数测试仪的总体设计 |
| 2.1 系统设计目标 |
| 2.2 系统总体结构 |
| 2.3 测试仪前面板说明 |
| 3 蜂鸣片综合参数测试仪的硬件设计 |
| 3.1 精密全波整流电路 |
| 3.1.1 运算放大器LF412 |
| 3.1.2 精密全波整流电路 |
| 3.2 精密恒压源 |
| 3.2.1 运算放大器AD712 |
| 3.2.2 精密恒压源电路 |
| 3.3 A/D转换电路 |
| 3.3.1 信号调理电路 |
| 3.3.2 A/D转换电路 |
| 3.4 PLD设计 |
| 3.5 微控制处理器 |
| 3.5.1 微处理器STC89C58RD+ |
| 3.5.2 硬件看门狗技术 |
| 3.6 计数电路 |
| 3.6.1 计数器74LS393 |
| 3.6.2 可编程定时/计数器82C53 |
| 3.7 频率监测电路 |
| 3.8 分选接口电路 |
| 3.8.1 锁存器74LS377 |
| 3.8.2 光耦PC817 |
| 3.9 电源电路设计 |
| 3.9.1 系统工作电源 |
| 3.9.2 基准电压电源 |
| 3.10 印制电路板 |
| 3.11 硬件抗干扰措施 |
| 4 蜂鸣片综合参数测试仪软件系统设计 |
| 4.1 软件系统总体设计方案 |
| 4.2 频率测试模块 |
| 4.3 测量速度选择模块 |
| 4.4 量程转换模块 |
| 4.5 分选接口模块 |
| 4.6 参数设置与存取模块 |
| 4.7 软件抗干扰措施 |
| 5 调试与实验 |
| 5.1 硬件调试 |
| 5.2 软件调试 |
| 5.3 验证性试验 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 论文工作总结 |
| 6.2 进一步研究工作 |
| 6.3 个人体会 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
（7）工科专业实验教学对接工程应用探索（论文提纲范文）
| 0 引 言 |
| 1 实验教学对接工程应用新模式 |
| 1.1 人才培养方案加强市场需求接轨 |
| 1.2 课程质量标准强化实际工程应用 |
| 1.3 实验教学改革激发学生探究热情 |
| 1.4 教学基地建设确保工程训练需要 |
| 1.5 教师梯队建设提高工程应用水平 |
| 2 对接工程应用实施案例 |
| (1) 问题提出。 |
| (2) 案例分析。 |
| (3) 实地考察。 |
| (4) 方案论证。 |
| (5) 设计仿真。 |
| (6) 制作调试。 |
| (7) 总结报告。 |
| 3 结 语 |
（8）量程自整定高精度频率测量的FPGA实现（论文提纲范文）
| 1 系统硬件结构 |
| 1.1 端口映射 |
| 1.2 系统结构及主要模块概述 |
| 2 模块设计 |
| 2.1 测频控制器 |
| 2.2 标准时基发生器 |
| 2.3 闸门同步生成器 |
| 2.4 自动量程切换 |
| 3 测试结果 |
（9）基于DSP的相位差测量系统的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究目的及意义 |
| 1.2 相位测量技术的发展与现状 |
| 1.3 本文研究内容 |
| 第2章 测量方案的确定 |
| 2.1 相位差的基本概念 |
| 2.2 相位差测量的技术指标 |
| 2.3 相位差测量原理及方案比较 |
| 2.3.1 电压测量法 |
| 2.3.2 过零检测法 |
| 2.3.3 基于DFT 的相位差测量法 |
| 2.3.4 基于相关原理的相位差测量法 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 相位差测量的硬件电路设计 |
| 3.1 系统总体设计框图 |
| 3.2 自动量程转换 |
| 3.3 放大电路 |
| 3.4 降频电路设计 |
| 3.4.1 降频电路的组成及原理 |
| 3.4.2 低通滤波器设计 |
| 3.5 整形电路和相位超前滞后判断 |
| 3.5.1 整形电路 |
| 3.5.2 超前滞后判断 |
| 3.6 附加相移的消除 |
| 3.7 DSP 捕获单元简介 |
| 3.8 DSP 中A/D 单元简介 |
| 3.9 本章小结 |
| 第4章 系统的软件设计 |
| 4.1 CCS 集成开发环境 |
| 4.2 软件设计 |
| 4.2.1 主程序流程图 |
| 4.2.2 幅值测量部分 |
| 4.2.3 相位差及频率测量 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 测试试验结果分析 |
| 5.1 标准信号的产生 |
| 5.2 系统测试验证 |
| 5.3 误差分析及改进措施 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
四、利用FPGA实现单片简易自动量程数字频率计（论文参考文献）
- [1]基于STM32的简易频率计设计[J]. 方鑫,陈旭,卢新祥. 电子测试, 2020(05)
- [2]基于FPGA量程自动切换高精度数字频率计的设计[J]. 朱彩莲. 电子世界, 2019(20)
- [3]基于内嵌Cortex-M3内核FPGA的等精度频率计设计[J]. 王立华,周松江,高世皓,张恒. 实验室研究与探索, 2017(07)
- [4]基于CPLD的自动售货机的设计与实现[J]. 刘明扬,孙丹丹,魏学军. 实验室研究与探索, 2014(11)
- [5]高精度数字相位计的研究[D]. 齐亚楠. 天津理工大学, 2013(07)
- [6]蜂鸣片综合参数测试仪的研究与设计[D]. 缪建华. 南京理工大学, 2012(06)
- [7]工科专业实验教学对接工程应用探索[J]. 胡文静,刘翔,陈松,张万奎. 实验室研究与探索, 2012(06)
- [8]量程自整定高精度频率测量的FPGA实现[J]. 胡文静,张国云,刘翔,胡虚怀. 电子技术应用, 2012(01)
- [9]基于DSP的相位差测量系统的研究[D]. 史芳芳. 哈尔滨理工大学, 2011(08)
- [10]嵌入式系统综合实验教学新模式的探索与实践[A]. 金豪喆,秦怡,刘天宏,毛敏. 2008'中国信息技术与应用学术论坛论文集（一）, 2008