作品总结
智冰冰
前几天做了数字频率计,虽然做的不是太好吧,但是还算是做出来了,我
在这里就对大家分享一下我的制作过程,希望想做频率计的朋友能够少走一些
弯路,如果有不好的地方请大家提出来,如果有更好的方法也可以和我交流交
流。
拿到这个题目我首先看到题目要求频率计要能测频率、测周期、测占空比,
所以我们要准备的东西就要有 FPGA 板,51 开发板(主要利用数码管模块)、
直流稳压电源、数字信号发生器。准备好这些东西之后就要考虑作品方案问题
了。
确立作品方案是整个作品中比较重要的一部分,如果作品方案不合理,就
不会做出来比较好的作品。在确立数字频率计设计方案的时候,首先就要确定
用什么方法实现测频率、测周期、测占空比,查找了一些资料,大概知道了一
下三种方法:
(1)测频率法:测频率法是用脉冲信号产生一个固定的闸门时间 t,在固
定的闸门时间 t 内对被测信号进行计数,然后运算求出被测信号频率、周期,
但是在闸门时间 t 内不能保证被测信号计数为整数个,这就会让被测信号产生
±1 的误差,所以当被测信号频率高时测量比较准确,但是测低频时误差就比
较大了。
(2)测周期法:测频率法是用被测信号作为门控信号,在闸门时间 t 内对
脉冲信号进行计数,然后运算求出被测信号频率、周期,但是同样的在闸门时
间 t 内不能保证脉冲信号计数为整数个,这就会让脉冲信号产生±1 的误差,所
以当被测信号频率低时,相对来说比较准确,但对于高频来说误差就大了。
(3)等精度法:等精度测量是用脉冲信号产生一个预置闸门,然后在预置
闸门时间内通过被测信号上升沿产生一个实际闸门,这样实际闸门刚好是被测
信号的整数倍。在计数允许时间内,同时对脉冲信号和被测信号进行计数,再
通过数学公式推导得到被测信号的频率。由于门控信号是被测信号的整数倍,
就消除了对被测信号产生的±l 周期误差,但是会产生对脉冲信号±1 周期的误差。
但是相对测频率法来说误差相对较小。
确立好自己的设计方案后,就要设计自己的程序了。下面就那我的程序进
行分析一下,虽然写的不是很完美,但是分析出来之后希望能给大家带来一些
帮助。
下图是我的程序的的总体设计,共分了 5 块:测频、测周期、测占空比、
档位选择、数码管显示。因为只有六个数码管,所以每次只能显示六个数字,
所以要进行档位切换,我的测频用了两个档位,hz、khz,测周期用了 us、ms
两个档位,上面四个档位是根据测得数据的大小自动切换,我用了不同颜色的
指示灯进行了标记,另外就是测频、测周期、测占空比的数据不能同时在数码
管上显示,所以又加了屏幕切换,用按键控制,并且用不同颜色的指示灯表示。