本程序基于VHDL语言设计的数字频率计，对于外部的频率能够进行测试并且显示至数码管上，内部包含全部源程序（已经经过硬件仿真）和主要文件波形仿真。对重要程序带有注释，对于我对程序的解析能够快速的了解整个程序的设计过程。

简介: 频率计作为一种基础测量仪器。它主要由信号输入、放大整形、分频、单片机控制模块、驱动显示电路等组成。本设计以STC80C51单片机作为控制核心，使用它内部的定时/计数器，实现对待测信号的频率的测量。设计过程中，频率计采用外部10分频，以便测量1Hz~1MHz的信号频率，并且实现量程自动切换。显示部分用74LS245驱动，使用四位共阳极数码管显示数据。本设计采用单片机技术，使得设计具有很高的性价比和可靠性，改善了传统频率计的不足，它具有测量精度高、测量省时、价格便宜、使用方便等优点。 仿真电路图及结果: 附件内容截图:

数字频率计设计(PCB图+电路图+源程序)-课程设计.doc

FPGA实现的直接数字频率合成器DDS 基于DDS技术的任意波形发生器研究

关于DDS集成电路芯片 高速实时信号生成 目前高速实时信号生成的热点问题是直接数字信号生成（DDS），其基本结构可以分为相位累加型DDS和数据存储型DDS。 (1)数据存储型DDS 这种DDS芯片把要产生的信号波形存储于数据存储器，之后以一定的时钟速率将数据读出后送DAC芯片，经低通滤波产生所需的信号波形。其最大的优点是信号产生灵活，可以产生任意波形。问题是波形时间长度受存储量限制。 (2)相位累加型DDS(如图4) 这种DDS芯片采用相位累加器和正弦查找表的方法，可以通过数字控制生成正弦信号、线性调频信号、相位编码信号等多种信号形式，信号时间长度不受限制，因此是目前DDS芯片中的常用类型。其主要问题是只能产生某些特定类型的信号，不能产生任意要求的信号波形。 (3)DDS主要性能指标 描述DDS的主要性能指标包括：(a)时钟频率；(b)输出频率范围：一般为时钟频率的40%；(c)频率分辨率：取决于相位累加器位数、时钟频率；(d)输出杂散：来源于相位截断、幅度量化、DAC非线性；(e)输出相位噪声：来源于时钟不稳、相位截断、幅度量化、DAC非线性等等。 (4)DDS主要优缺点分析 DDS主要优点包括：(a)频率分辨率极高：取决于相位累加器位数、时钟频率；(b)输出相对带宽大：0～时钟频率的40%；(c)频率转换时间极短：可达ns量级；(d)频率捷变的相位连续性；(e)任意波形输出能力；(f)可实现数字调制性能。 DDS主要缺点是： (a)工作频带限制：最高1GHz左右；(b)相位噪声大、杂散抑制差：来源于时钟不稳、相位截断、幅度量化、DAC非线性等等。 (5)DDS当前水平及应用 (a)DDS当前水平(如表2)： (b)DDS应用：通信、雷达、GPS(全球定位系统))、蜂窝基站、图像处理、HDTV等等。

本项目以现场可编程逻辑门阵列FPGA为核心，基于等精度测量频率的原理，利用Verilog硬件描述语言设计实现了频率计内部功能模块。采用STC89C52单片机与FPGA通信，将得到的数据运算处理,利用液晶显示器LCD1602对测量的频率、占空比、时间间隔等实时显示，充分发挥FPGA的高速数据采集能力和单片机的高效计算与控制能力，使两者有机地结合起来。 系统硬件采用两通道进行输入，利用OPA847小信号放大、TLV3501比较整形，得到FPGA能够顺利读取的频率的信号。为减小高频测频信号的耦合干扰和信号衰减，将放大整形电路进行PCB设计，经测试，整形输出方波波形很正，能为后面FPGA提供很好的测试信号。 经过整体测试，本设计能够满足题目所有的要求。

系统采用Xilinx公司生产的型号为XC3S200的FPGA芯片和Maxim公司生产的型号为MAX5885的专用D/A芯片，利用直接数字频率合成技术，通过Xilinx公司的ISE 9.2开发软件，完成DDS核心部分即相位累加器和ROM查找表的设计。可得到相位连续、频率可变的信号。经过电路设计和模块仿真，验证了设计的正确性。由于FPGA的可编程性，使得修改和优化DDS的功能非常快捷。

设计了一种基于正交调制原理的数字频率特性测试仪，系统用稳态响应法测量电路的频率特性。单片机作为主控芯片，完成系统的总体控制及数字信号处理；使用集成的直接数字频率合成芯片输出全频率范围内的正弦波。系统对待测电路的输入信号及其输出响应采样，经数字信号处理后，获得电路的幅频特性和相频特性。设计的测试仪测某RLC网络，中心频率的相对误差小于0.2%，有载品质因数相对误差小于1.25%，最大电压增益大于-1 dB。频率特性测试仪输入输出阻抗均为50 Ω，幅频误差绝对值小于0.5 dB，相频误差绝对值小于3°，测试仪

基于FPGA的数字频率计设计，Xilinx ISE工程代码，南京大学数字系统实践课程内容

在电子技术中，频率是最基本的参数之一，并且与许多电参量的测量方案、测量结果都有十分密切的关系，因此频率的测量就显得更为重要。本文所设计数字频率计是用数字显示被测信号频率的仪器,它主要由四个部分组成:时基电路,计数电路,控制电路和显示电路。本数字频率计使用测频法，由时基电路提供时基信号，在高电平测量数据，低电平处理数据，通过控制电路，实现对计数器的译码锁存与清零作用,从而达到测频目的。