單片機(jī)與FPGA實現(xiàn)等精度頻率測量和IDDS技術(shù)設(shè)計方案

2.3 測頻的軟件設(shè)計

2.3.1 FPGA軟件設(shè)計

此頂層設(shè)計圖是通過VHDL硬件描述語言在QuartusII 5.1編程環(huán)境下實現(xiàn)對數(shù)字頻率計測量的核心設(shè)計圖，此設(shè)計與外部的凌陽16位單片機(jī)SPCE06lA以及輸入電路部分、顯示電路部分一起構(gòu)成完整的一個等精度數(shù)字頻率計的測量系統(tǒng)，精度可以達(dá)到設(shè)計要求。

2.3.2 凌陽單片機(jī)SPCE061A軟件設(shè)計

SPCE06lA單片機(jī)的是對整個系統(tǒng)起到一個控制作用，軟件的設(shè)計主要是為了實現(xiàn)頻率計對頻率、周期、脈寬、占空比的測量的切換以及顯示，并利用凌陽自帶的語音播報功能實現(xiàn)頻率測量的實時播報。

3.系統(tǒng)的調(diào)試結(jié)果與分析

DDS信號發(fā)生器的調(diào)試結(jié)果：通過鍵盤輸入1HZ到4MHZ的正弦波、方波、三角波，設(shè)置三種波形的任意步進(jìn)大小，系統(tǒng)可以產(chǎn)生正弦波、方波、三角波這三種波形，其頻率分辨率可以達(dá)到O.Oll64153218269HZ，精度O.001%以上。等精度頻率計的調(diào)試結(jié)果：該系統(tǒng)具有能夠測量正弦波、方波、三角波三種波形的頻率、周期、脈寬和占空比的值，頻率的范圍可達(dá)到0.1HZ～30MHZ，精度達(dá)到0.001%以上，同時語音能實時播報待測信號參數(shù)。由此可見，整個系統(tǒng)的精度很高，波形分辨率大。

4.結(jié)語

采用基于FPGA和凌陽16位單片機(jī)的DDS信號發(fā)生器設(shè)計，不僅控制方便、電路易實現(xiàn)，而且穩(wěn)定性好、頻譜純凈、幅度恒定、失真小、分辨率高;等精度頻率計的設(shè)計，具有測量精度高、范圍寬;測量穩(wěn)定性好，不隨所測信號的變化而變化;使用凌陽16位單片機(jī)自帶的語音播報功能，不需外加語音芯片，能實時播報測得的頻率、周期、脈寬及占空比的大小，使系統(tǒng)變得更加人性化。