频率计测试中的精度计算

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等精度频率计

q1,q2,q3,q4,q5: out integer range 0 to 15);
end shuchu;
architecture a of shuchu is
begin
process (data1,data2,data3,data4,data5,data6,data7,data8,data9,data10)
signal c: std_logic;
begin
process (clk,nr)
begin
if nr = '1' then
f<=0;c<='0';
elsif (clk'event and clk = '1')then
if f<9999 then
f<=f+1;
else
f<=0;
c<= not c;
end if;
关键字：
频率、周期、标准时钟、乘除运算、分频、十进制显示、锁存
方案比较：
（1）用单片机实现：
等精度数字频率计涉及到的计算包括加，减，乘，除，耗用的资源比较大，用一般中小规模CPLD/FPGA芯片难以实现。因此，我们选择单片机和CPLD/FPGA的结合来实现。电路系统原理框图如图所示，其中单片机完成整个测量电路的测试控制，数据处理和显示输出；CPLD/FPGA完成各种测试功能；键盘信号由AT89C51单片机进行处理，它从CPLD/FPGA读回计数数据并进行运算，向显示电路输出测量结果；显示器电路采用七段LED动态显示，由8个芯片74LS164分别驱动数码管。
为了节省资源改进了除法器进制转化模块，说明如下：
被除数
序号
10进制

频率的测量实验方法与设备选择指南

频率的测量实验方法与设备选择指南频率的测量是电子工程中的一个重要环节。

无论是在通信领域、无线电领域还是其他电子设备的研发过程中，频率的准确测量都是至关重要的。

本文将介绍一些常用的频率测量实验方法，并提供一些选择频率测量设备的指南。

一、频率测量实验方法频率测量方法有很多种，下面将介绍其中的几种常用方法：1. 直接计数法：这是一种简单且常用的测量方法。

它通过计数信号周期数来得到频率。

首先需要选择一个计数时间，然后将计数器与待测信号连接。

在计数时间结束后，通过计算周期数和计数时间的比值，即可得到频率的测量结果。

2. 相位比较法：这是一种高精度的测量方法。

它利用信号的相位来进行测量。

具体操作是将待测信号与一个准确的参考信号进行比较，通过比较过程中相位差的变化，可以计算出待测信号的频率。

3. 干涉法：这是一种基于光学原理的测量方法。

它利用干涉现象来进行频率测量。

通常使用的设备是干涉仪，通过观察干涉条纹的变化来计算频率。

4. 快速傅里叶变换法：这种方法适用于对复杂信号进行频谱分析。

它通过对信号进行傅里叶变换，将信号从时域转换到频域，从而得到频率分量的信息。

二、频率测量设备选择指南在选择频率测量设备时，需要考虑以下几个因素：1. 测量范围：根据实际需求确定测量范围。

不同的设备有不同的测量范围，需要根据待测信号的频率确定所需的测量范围。

2. 精度要求：根据实际应用的精度要求选择设备。

精度是决定设备性能好坏的重要指标之一，对于一些要求高精度的应用，选择具有高精度的设备是必要的。

3. 设备类型：根据实验需求选择合适的设备类型。

常见的频率测量设备有频率计、频谱分析仪、干涉仪等。

根据实验的要求，选择最适合的设备类型。

4. 使用便捷性：考虑设备的使用便捷性。

一些设备可能需要复杂的设置和操作，对于初学者来说可能不太友好。

因此，选择操作简单、易于使用的设备会提高工作效率。

总之，频率的测量在电子工程中占据重要地位，选择合适的测量方法和设备对于实验结果的准确性和工作效率至关重要。

等精度频率计

第13章等精度数字频率计的设计与分析
数码显示 LED×8
P0
8
P3.0～ P3.1
P2
8
AT89C51
单片机
RET
显示驱动 74LS164×8
待测信号
信号放大与
TCLK
整形电路
CPLD/FPGA BCLK 50 MHz晶振
复位
P1.0～ P1.3
占空比
脉宽
周期
频率
电源
图13.3 等精度数字频率计电路系统原理框图
(13.4)
第13章等精度数字频率计的设计与分析
可分别推得
fx
fs
Nx Ns
fxe
fs Ns
Nx Δet
根据相对误差的公式有
fxe fxe fx
fxe
fxe
(13.5) (13.6) (13.7)
第13章等精度数字频率计的设计与分析
经整理可得到
f xe et f xe N s
因Δet≤1，故Δet/Ns≤1/Ns，即
1．测频/测周期的实现 (1) 令TF=0，选择等精度测频，然后在CONTRL的 CLR端加一正脉冲信号以完成测试电路状态的初始化。 (2) 由预置门控信号将CONTRL的START端置高电平，预置门开始定时，此时由被测信号的上沿打开计数器CNT1进行计数，同时使标准频率信号进入计数器 CNT2。
f xe
1
f xe ≤ N s
Ns=Tprfs
(13.8) (13.9)
第13章等精度数字频率计的设计与分析
2．周期测量模块
(1) 直接周期测量法：用被测信号经放大整形后形成的方波信号直接控制计数门控电路，使主门开放时间等于信号周期Tx，时标为Ts的脉冲在主门开放时间进入计数器。设在Tx期间计数值为N，可以根据以下公式来算得被测信号周期：

莱斯特pcb频率计

莱斯特pcb频率计1. 简介莱斯特pcb频率计是一种用于测量电路中频率的仪器，特别适用于PCB（Printed Circuit Board，印刷电路板）领域。

它能够精确测量电路中的频率，并提供数字显示结果。

2. 工作原理莱斯特pcb频率计通过采用计时器和晶振两个主要组件实现频率测量。

其工作原理如下：1.计时器：该电路以固定的时间间隔触发计数器计数。

这个时间间隔由晶振提供的振荡信号决定。

计时器将计数结果存储在一个寄存器中。

2.晶振：晶振是一个具有稳定频率的振荡器。

它提供连续的振荡信号作为计时器的计时基准。

3.计数：计时器随着晶振的振荡，不断递增计数。

当计时器的计数达到一个固定的阈值时，计数器会停止计数，并将结果存储在寄存器中。

4.频率计算：通过测量计时器在固定时间间隔内计数的次数，可以计算出电路的频率。

频率计算公式为：频率 = 计数次数 / 时间间隔。

3. 特点莱斯特pcb频率计具有以下特点：3.1 精准测量莱斯特pcb频率计采用高精度计时器和稳定的晶振，可以实现对电路频率的精确测量。

精确的测量结果对于PCB电路设计和调试非常重要。

3.2 数字显示莱斯特pcb频率计通过数码显示器将测量结果以数字形式直观地呈现给用户。

这种显示方式易于读取，提高了工作效率。

3.3 可调时间间隔莱斯特pcb频率计可以根据需要调整测量的时间间隔。

较短的时间间隔可以提供更高的测量精度，适用于高频电路的测量；较长的时间间隔则适用于低频电路的测量。

3.4 便携式设计莱斯特pcb频率计采用便携式设计，体积小巧，重量轻。

用户可以随身携带，并在需要时进行频率测量，在现场使用非常方便。

3.5 多种测量功能莱斯特pcb频率计不仅可以测量单一频率信号，还可以测量具有复杂波形的多频率信号。

它支持多种测量功能，如平均测量、峰值测量等，满足不同使用场景的需求。

4. 使用方法莱斯特pcb频率计的使用方法如下：1.连接电路：将待测电路与频率计进行正确连接，确保信号传输畅通。

高精度频率计原理

高精度频率计原理频率计是一种用于测量信号频率的仪器。

在各个领域中，频率计都扮演着十分重要的角色，如通信、无线电、音频等。

高精度频率计是一种能够提供更加准确测量结果的频率计。

高精度频率计的原理基于稳定参考信号和被测信号之间的相位差。

其核心组成部分是锁相环电路（PLL）。

PLL是一种反馈控制系统，能够将输入信号的相位和频率与参考信号同步。

高精度频率计利用PLL的工作原理来实现频率测量。

高精度频率计的工作原理主要包括以下几个步骤：1. 参考信号产生：高精度频率计需要一个稳定的参考信号作为基准。

常见的参考信号源包括晶振、GPS、铯钟等。

这些信号源能够提供非常高的稳定性和精度。

2. 锁相环电路：高精度频率计通过锁相环电路将参考信号和被测信号进行比较。

锁相环电路由相位比较器、低通滤波器、电压控制振荡器（VCO）和频率分频器组成。

相位比较器将参考信号和被测信号进行相位比较，输出相位差信号；低通滤波器用于滤除高频噪声，使输入信号更加稳定；VCO根据相位差信号调整输出频率，使其与参考信号同步；频率分频器用于将输出信号分频，以便后续处理。

3. 频率计数器：频率计数器用于测量被测信号的频率。

它通过计算被测信号经过频率分频器后的脉冲数量来确定频率。

频率计数器的精度决定了高精度频率计的测量精度。

4. 数字信号处理：高精度频率计通常会对测量结果进行数字信号处理，以提高测量精度。

数字信号处理可以包括滤波、平均、校准等过程。

滤波可以去除信号中的噪声成分，平均可以降低随机误差，校准可以校正系统的非线性误差。

高精度频率计的优势在于其稳定性和精度。

通过使用稳定的参考信号和高精度的频率计数器，高精度频率计能够实现对信号频率的准确测量。

在实际应用中，高精度频率计常用于频谱分析仪、通信设备、科学研究等领域。

总结起来，高精度频率计通过锁相环电路和频率计数器实现对信号频率的测量。

其原理是基于稳定参考信号和被测信号之间的相位差。

通过使用稳定的参考信号和高精度的频率计数器，高精度频率计能够提供更加准确的测量结果。

频率测量原理与公式

频率测量原理与公式1. 引言频率是指在单位时间内一个事件发生的次数。

频率测量是电子学、通信等领域中常见的任务之一。

在频率测量中，我们需要根据某个事件发生的次数来计算其频率。

本文将介绍频率测量的基本原理和相关公式。

2. 频率测量原理频率测量的原理基于以下两个关键概念：2.1 事件计数为了测量频率，我们首先需要对事件进行计数。

事件计数可以通过使用计数器来实现。

计数器可以根据事件的触发信号进行累加，从而统计事件发生的次数。

2.2 时间测量除了事件计数外，我们还需要测量时间。

时间测量可以通过使用定时器来实现。

定时器可以测量事件之间的时间间隔。

通过将事件计数和时间测量结合起来，我们就可以计算出频率。

3. 频率计算公式频率的计算是基于事件计数和时间测量的结果进行的。

以下是常用的频率计算公式：3.1 平均频率平均频率是指单位时间内事件发生的平均次数。

计算平均频率的公式如下：\[f_{avg} = \frac{N}{T}\]其中，\(f_{avg}\) 表示平均频率，\(N\) 表示事件计数，\(T\) 表示时间测量结果。

3.2 瞬时频率瞬时频率是指某一瞬间事件发生的频率。

瞬时频率的计算公式如下：\[f_{inst} = \frac{1}{\Delta t}\]其中，\(f_{inst}\) 表示瞬时频率，\(\Delta t\) 表示事件之间的时间间隔。

4. 总结频率测量是通过事件计数和时间测量来实现的。

平均频率和瞬时频率是常用的频率计算公式。

通过了解频率测量的原理和公式，我们可以更好地进行频率测量任务的设计和实施。

等精度频率计

精度频率计的设计一摘要本设计是基于MCS-51单片机的等精度频率计。

输入信号为峰峰值5v的正弦信号，频率测量范围10HZ~100MHZ ，频率测量精度为0.1%。

采用1602液晶显示器显示测量结果。

信号源由PROTEUS 的虚拟信号发生器产生。

二关键词频率计等精度单片机分频三设计原理与总体方案测量一个信号的频率有两种方法：第一种是计数法，用基准信号去测量被测信号的高电平持续的时间，然后转换成被测信号的频率。

第二种是计时法，计算在基准信号高电平期间通过的被测信号个数。

根据设计要求测量10HZ~100MHZ的正弦信号，首先要将正弦信号通过过零比较转换成方波信号，然后变成测量方波信号。

如果用第一种方法，当信号频率超过1KHZ的时候测量精度将超出测量极度要求，所以当被测信号的频率高于1KHZ的时候需要将被测信号进行分频处理。

如果被测信号频率很高需要将被测信号进行多次分频直到达到设计的精度要求。

根据设计要求用单片机的内部T0产生基准信号，由INTO输入被测信号，通过定时方式计算被测信号的高电平持续时间。

通过单片机计算得出结果，最后有1062液晶显示器显示测量结果。

等精度频率计的系统设计框架如下图1所示。

图1 等精度频率计系统设计框图四芯片以及电路介绍硬件电路主要分为信号转换电路、分频电路、数据选择电路、单片机系统和显示电路五部分。

电平转换电路：要将正弦信号转换成方波信号可以用过零比较电路实现。

正弦信号通过LM833N与零电平比较，电压大于零的时候输出LM833N的正电源+5V，电压小于零的时候输出负电源0V。

具体电路如图2所示。

图2信号转换电路分频电路：分频电路采用十进制的计数器74HC4017来分频，当被测信号脉冲个数达到10个时74HC4017产生溢出，C0端输出频率为输入频率的1/10，达到十分频的作用。

如果当频率很高是需要多次分频只需将多片74HC4017级联就可以了。

74HC4017时序图如图3所示，系统分频电路如图4所示。

100MHz等精度频率计设计(基于某VerilogHDL)

某某：X中权学号：152210303127班级：电子1班数电课设报告100MHz等精度频率计设计〔基于Verilog HDL〕一、设计要求：提供一个幅值为10mV ~ 1 V，频率为 1 ~ 100MHz的正弦信号，需测试以下指标：1.频率：测频X围 1Hz ~ 100MHz，测频精度为测频全域内相对误差恒为百万分之一。

2.占空比：测试精度 1% ~ 99%3.相位差：测试两个同频率的信号之间的相位差，测试X围 0 ~ 360 某某科技大学2017/10/12二、设计分析使用FPGA数字信号处理方法，首先需要将正弦信号转换成可读取的数字方波信号，再经过FPGA 设计计算得出所需测量值。

三、模电局部首先选择比拟器，对于 100 MHz 信号，比拟器灵敏度需要达到5ns内，TI公司的LTV3501灵敏度为4.5ns，符合要求由TLV3501数据手册得知：当频率低于 50MHz 的时候，正弦波的峰峰值需大于 20mV，频率高于50MHz时，峰峰值需大于 1V。

然后需要选择放大器，当正弦波幅值为 10mV时，放大倍数需大于35。

方法通过二级放大，一级用OPA847放大20倍，二级用OPA675放大8倍，得到总放大倍数160的正弦波。

经转换后的输出电压符合TTL电平要求，可以被识别出0和1。

四、数电局部开发板：Cyclone IV E: EP4CE6E22C8板载时钟为 50MHz，带4个按键和一个复位键〔按键按下为0，抬起为1〕，四个七段数码管〔共阳〕，FPGA的引脚可由杜邦线引出。

设计思路：测量频率：输入一个100MHz的基准频率，由计数器T1来计算基准频率的上升沿个数，即周期数。

输入一个被测信号，它由计数器T2来测量周期数。

两个信号在同一个使能信号EN〔使能信号时间为1~2s〕下开始计数，计数完后，存储计数结果，由〔T1 * 10〕可以算出具体的计数时间〔单位ns〕，再由(〔T1 * 10ns〕/T2 )*10^9可算得被测信号频率，单位Hz。

电子计数法测量频率原理及误差分析

电子计数法测量频率原理及误差分析
摘要：频率是电信号的基本特性之一. 在各种对频率的测量方法中 , 电子计数法测频具有测量精度高 , 读数直观 , 测量迅速 , 以及便于实现测量过程自动化等优点.电子计数法测频的基本方法有两种 , 即直接测频和通过测周期得到频率.
测频原理
直接测频的原理是依照频率的定义 :若某一信号在 T 秒时间内重复变化 N 次 ,
则（注意：适用于测量较高的频率）
基于此原理的测量框图如图. 脉冲形
成电路闸门门控电路
时基信号发生器
2 3 4
5 十进制计数器
电子计数器测频原理方框图
T N f x
误差分析：
设主门的开启时间为T , 被测信号周期为Tx , 主门开启时刻至下一个计数脉冲的前沿为Δt1 , 主门关闭时刻至下一个计数脉冲的前沿为Δt2 , 如图2 所示.
由图2
由式得到, 被测频率越高, 闸门时间越长, 则量化误差越小. 但闸门时间太长, 则降低测量速度, 且受到显示位数的限制.
式中第二项为闸门时间相对误差
f c 为石英晶体振荡器的频率. 闸门时间误差大小主要取决于晶体振荡器的频率误差. 由此得到计数法测频的最大相对误差为
结论：由以上分折, 基本计数法测频的误差除忽略由高稳定度的晶振引起的频率误差外, 主要是量化误差, 为了提高测频的精度可采取如下措施:
(1) 提高晶振频率的准确度以减小闸门的时间误差.
(2) 被测频率较高时采用直接测频法, 并可在计数显示不溢出的条件下扩大闸门时间或倍频被测
信号以减小量化误差.
(3) 被测频率较低时采用测周期的方法测频, 并选择较高频率的时标信号或分频被测信号以减小量化误差. 但增大时标信号频率受到计数器计数速度的限制.。

频率计测量不确定度的评估

频率计测量不确定度的评估1、概述1.1 测量依据： JJG 349-2001《通用计数器》检定规程1.2 计量标准：主要计量标准设备为铷原子频率标准（130）1.3 被测对象：数字频率计（0~1）GHz1.4 测量方法：使用标准信号源校准，对规程要求的频率校准点进行校准，对每一被校准测量点测量3次，取算数平均值作为该闸门的测量值，按式（1）计算测量误差。

1.5 环境条件1）环境温度：在（15~30）℃内任选一点，校准期间该点温度波动不应超过±2℃；2）相对湿度：≤80%；3）周围无影响仪器正常工作的电磁干扰和机械振动；4）电源电压：220（1±10%）V ，（50±1）Hz 。

2、数学模型：0f f f i -=∆ （1）式中：----∆f 被测频率计的测量误差；----i f 被测频率计的测量值；----0f 标准信号源给出的标准值；3、不确定度传播率())()(02222212f u c f u c f u i c +=∆式中，灵敏系数 1/1=∂∆∂=i f f c ，1/02=∂∆∂=f f c4、频率计测量误差标准不确定度的评定4.1 输入量0f 的标准不确定度标准设备信号源的扩展不确定度为MHz U 10101-⨯=，k=2则将校准点MHz 10，对应的标准值的扩展不确定度为MHz MHz U 910010110101--⨯=⨯⨯= k=2，则该标准引起的标准不确定度分量为： MHz MHz k U f u 10900105.02/101/)(--⨯=⨯==。

4.2 输入量i f 的标准不确定度1）示值重复性引起的不确定度：以校准10MHz 为例，标准信号源输出标准频率给频率计，重复测量10次，分别计算测量误差，其标准差MHz s 7102.1-⨯=，故 MHz f u i 71102.1)(-⨯=2）读数误差引起的不确定度由被校频率计的分度值引起的，采用B 类标准不确定度评定。

频率计的主要技术指标

频率计的主要技术指标
1．频率测量
精度：±1计数值±基准时间误差×频率 B通道量程：100MHz～1GHz 分辨率：100Hz、1KHz、10kHz 闸门时间：0.01s、0.1s、1s任选
精度：±1计数值±基准时间误差×频率
频率计的主要技术指标
2．周期测量
输入：A通道量程：10Hz～10MHz 分辨率：10-7s、10-8s、10-9s任选精度：±1计数值±基准时间误差×周期
5．时基时基频率：10MHz 短期稳定度：±3×10-9/秒长期稳定度： ±2×10-5/月
频率计的主要技术指标
ห้องสมุดไป่ตู้
20mVrms
30mVrms
频率计的主要技术指标
4．输入特性衰减：×1、×20固定滤波：低通，100KHz，－3dB 输入阻抗：约1MΩ（少于35pF）
最大安全电压：250V(DC+ACrms) (ATT置×20)
B通道输入灵敏度：20mVrms 输入阻抗：约50Ω 最大安全电压：3V
频率计的主要技术指标
频率计的主要技术指标
天津市武清区职业中等专业学校
李尚男
频率计的主要技术指标
1．频率测量
A通道量程：10Hz～10MHz直接计数 10MHz～100MHz按比例计数分辨率直接计数：1Hz、10Hz、100Hz任选
按比例计数：10Hz、100Hz、1000Hz任选
闸门时间：0.01s、0.1s、1s任选
频率计的主要技术指标
3．累计测量
输入：A通道量程：10Hz～10MHz 分辨率：±1输入计数值
频率计的主要技术指标
4．输入特性
A通道输入灵敏度： 10MHz量程：10HZ-8MHZ 8MHZ-10MHZ 20mVrms 30mVrms

等精度频率计设计

等精度频率计设计一、设计原理：测试频率的基本方法包括直接测频法和测周法。

其中直接测频法是产生一个标准宽度（例如1s）的时基信号，然后在这个信号时间范围内打开闸门对被测频率信号进行计数。

此方法的弱点之一是高精度的标准时基信号不容易获得；其二这种方法对于高频信号有保证，但对于低频信号由于计数周期有限测试精度较低。

测周法是用被测信号作为闸门信号、对标准脉冲信号进行计数，显然这种方法适合测量低频信号的频率。

等精度测频法的核心思想是用两个计数器分别对标准脉冲和被测脉冲在相同时间内进行计数，计数时间严格同步于被频脉冲。

这种方法的最大优点是测试的精度和被测信号的频率无关，因而可以做到等精度测量。

其测试原理所示：二、等精度测频误差分析：设在一次实际的闸门时间τ以内记得被测信号和标准信号的计数值分别为N x和N s，标准信号的频率为Fs，则被测信号的频率为：若被测信号的实际频率为Fxe ，则测量误差为：由于实际闸门完全同步于被测脉冲，因此t=N x T x(其中为被测信号的周期）。

而对T s的计数则最多相差1。

所以被测信号真实的频率可以表示为：由以上各式可以得到：误差与被测频率无关，因而称为等精度测频。

三、系统框图：四、系统组成：（1）FPGA测频电路：是测频的核心电路模块，由FPGA器件组成。

（2）单片机电路模块：用于控制FPGA的测频操作和读取测频数据，并做出相应处理。

（3）数码显示模块：用8个数码显示测试结果，并采用串行静态显示方法五、FPGA模块：顶层文件波形仿真六、单片机模块：七、心得：附录一：ＦＰＧＡ程序LIBRARY IEEE;－－D_FF程序USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;ENTITY D_FF ISPORT ( CLK,D,CLR : IN STD_LOGIC;Q : OUT STD_LOGIC);END D_FF;ARCHITECTURE behav OF D_FF ISBEGINPROCESS (CLK,CLR)V ARIABLE Q1:STD_LOGIC;BEGINIF CLR='1' THEN Q1:='0';ELSIF CLK'EVENT AND CLK='1' THENQ1:=D;END IF;Q<=Q1;END PROCESS;END behav;LIBRARY IEEE;－－BZH程序USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;ENTITY BZH ISPORT ( BENA,BCLK,CLR : IN STD_LOGIC;BZQ : OUT STD_LOGIC_VECTOR(31 DOWNTO 0)); END BZH;ARCHITECTURE behav OF BZH ISBEGINPROCESS (BCLK,CLR,BENA)V ARIABLE BZQ1:STD_LOGIC_VECTOR(31 DOWNTO 0);BEGINIF CLR='1' THEN BZQ1:=(OTHERS =>'0');ELSIF BCLK'EVENT AND BCLK='1' THENIF BENA='1' THENBZQ1:=BZQ1+1;END IF;END IF;BZQ<=BZQ1;END PROCESS;END behav;LIBRARY IEEE;－－TF 程序USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;ENTITY TF ISPORT ( ENA,TCLK,CLR : IN STD_LOGIC;TSQ : OUT STD_LOGIC_VECTOR(31 DOWNTO 0)); END TF;ARCHITECTURE behav OF TF ISBEGINPROCESS (TCLK,CLR,ENA)V ARIABLE TSQ1:STD_LOGIC_VECTOR(31 DOWNTO 0);BEGINIF CLR='1' THEN TSQ1:=(OTHERS =>'0');ELSIF TCLK'EVENT AND TCLK='1' THENIF ENA='1' THENTSQ1:=TSQ1+1;END IF;END IF;TSQ<=TSQ1;END PROCESS;END behav;LIBRARY IEEE;－－MUX64_8 程序USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;ENTITY MUX64_8 ISPORT ( SEL : IN STD_LOGIC_VECTOR(2 DOWNTO 0);BZQ : IN STD_LOGIC_VECTOR(31 DOWNTO 0);TSQ : IN STD_LOGIC_VECTOR(31 DOWNTO 0);DATA : OUT STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0)); END MUX64_8;ARCHITECTURE behav OF MUX64_8 ISBEGINDATA <= BZQ(7 DOWNTO 0) WHEN SEL="000" ELSE BZQ(15 DOWNTO 8) WHEN SEL="001" ELSEBZQ(23 DOWNTO 16) WHEN SEL="010" ELSEBZQ(31 DOWNTO 24) WHEN SEL="011" ELSETSQ(7 DOWNTO 0) WHEN SEL="100" ELSETSQ(15 DOWNTO 8) WHEN SEL="101" ELSETSQ(23 DOWNTO 16) WHEN SEL="110" ELSETSQ(31 DOWNTO 24);END behav;附录二：单片机程序#include <reg51.h>sbit clr=P2^3;sbit cl=P2^4;sbit start=P2^5;unsigned long fx,fs=199981300,save;unsigned char code led_tab[]={0xfc,0x60,0xda,0xf2,0x66,0xb6,0xbe,0xe0,0xfe,0xf6,0x01,0x00};//LED数码管显示0123456789.共阴反向送数void delay(unsigned char z);void send(unsigned char m);void display(unsigned long n);struct p2_control{unsigned sel:3;}dat;void main(){unsigned long nx=0,ns=0,input=0;while(1){cl=0;clr=0; //初始化clr=1;delay(1);clr=0; //清零cl=1;delay(2000);cl=0; //产生闸门信号clif (start!=0){for(dat.sel=0;dat.sel<8;dat.sel++){P2=dat.sel;delay(1);input=P0;switch(dat.sel){case 0 : ns=ns+input;break;case 1 : ns=ns+(input<<8);break;case 2 : ns=ns+(input<<16);break;case 3 : ns=ns+(input<<24);break;case 4 : nx=nx+(input);break;case 5 : nx=nx+(input<<8);break;case 6 : nx=nx+(input<<16);break;case 7 : nx=nx+(input<<24);break;}}}fx=(nx/ns)*fs;// while(fx==save);// save=fx;display(fx);}}void delay(unsigned char z) //1ms延迟{unsigned int x,y;for(x=z;x>0;x--)for(y=124;y>0;y--);}void display(unsigned long n) //显示，单位为Hz {int c;for(c=0;c<8;c++) //去余辉{send(11);}send(n/10000000);n=n%10000000;send(n/1000000); n=n%1000000;send(n/100000); n=n%100000;send(n/10000); n=n%10000;send(n/1000); n=n%1000;send(n/100); n=n%100;send(n/10); n=n%10;send(n);}void send(unsigned char m) //发送位数{TI=0;SBUF=led_tab[m];while(TI==0);delay(1);}。

等精度数字频率计

等精度数字频率计测量方法：一、测频原理所谓“频率”，就是周期性信号在单位时间变化的次数。

电子计数器是严格按照f＝N/T的定义进行测频，其对应的测频原理方框图和工作时间波形如图1 所示。

从图中可以看出测量过程：输入待测信号经过脉冲形成电路形成计数的窄脉冲，时基信号发生器产生计数闸门信号，待测信号通过闸门进入计数器计数，即可得到其频率。

若闸门开启时间为T、待测信号频率为fx，在闸门时间Ｔ内计数器计数值为N，则待测频率为：fx = N/T若假设闸门时间为1s，计数器的值为1000，则待测信号频率应为1000Hz或1.000kHz，此时，测频分辨力为1Hz。

图1 测频原理框图和时间波形二、方案设计2.1总体方案设计等频率计测频范围1Hz~100MHz，测频全域相对误差恒为百万分之一，故由此系统设计提供100MHz作为标准信号输入，被测信号从tclk端输入，由闸门控制模块进行自动调节测试频率的大小所需要的闸门时间，这样可以精确的测试到被测的频率，不会因闸门开启的时间快慢与被测频率信号变化快慢而影响被测频率信号导致误差过大，被测信号输入闸门控制模块后，在闸门控制模块开始工作时使encnt端口输出有效电平，encnt有效电平作用下使能标准计数模块（cnt模块）和被测计数模块（cnt模块），计数模块开始计数，直到encnt 重新回到无效电平，计数模块就将所计的数据送到下一级寄存模块，在总控制模块的作用下，将数据进行load（锁存），然后寄存器里的数据会自动将数据送到下一模块进行数据处理，最后送到数码管或者液晶显示屏（1602）进行被测信号的数据显示。

闸门、计数、寄存的总控制模块2.2理论分析采用等精度测量法，其测量原理时序如图1所示从图1中可以得到闸门时间不是固定的值，而是被测信号的整周期的倍数，即与被测信号同步，因而，不存在对被测信号计数的±1 误差，可得到：变形后可得：对上式进行微分，可得：由于 dn=± 1 ,因而可推出：从式（5）可以看出：测量误差与被测信号频率无关，从而实现了被测频带的等精度测量；增大T或提高fs可以提高测量精度；标准频率误差为dfs/fs,因为晶体的稳定度很高，再加上FPGA核心芯片里集成有PLL锁相环可对频率进一步的稳定，标准频率的误差可以进行校准，校准后的标准误差便可以忽略。

频率计的主要技术指标

频率计的主要技术指标
1．频率测量
精度：±1计数值±基准时间误差×频率 B通道量程：100MHz～1GHz 分辨率：100Hz、1KHz、10kHz 闸门时间：0.01s、0.1s、1s任选
精度：±1计数值±基准时间误差×频率
频率计的主要技术指标
2．周期测量
输入：A通道量程：10Hz～10MHz 分辨率：10-7s、10-8s、10-9s任选精度：±1计数值±基准时间误差×周期
20mVrms
30mVrms
频率计的主要技术指标
4．输入特性衰减：×1、×20固定滤波：低通，100KHz，－3dB 输入阻抗：约1MΩ（少于35pF）
最大安全电压：250V(DC+ACrms) (ATT置×20)
B通道输入灵敏度：20mVrms 输入阻抗：约50Ω 最大安全电压：3V
频率计主要技术指标
频率计的主要技术指标
天津市武清区职业中等专业学校
李尚男
频率计的主要技术指标
1．频率测量
A通道量程：10Hz～10MHz直接计数 10MHz～100MHz按比例计数分辨率直接计数：1Hz、10Hz、100Hz任选
按比例计数：10Hz、100Hz、1000Hz任选
闸门时间：0.01s、0.1s、1s任选
5．时基时基频率：10MHz 短期稳定度：±3×10-9/秒长期稳定度： ±2×10-5/月
频率计的主要技术指标
频率计的主要技术指标
3．累计测量
输入：A通道量程：10Hz～10MHz 分辨率：±1输入计数值
频率计的主要技术指标
4．输入特性
A通道输入灵敏度： 10MHz量程：10HZ-8MHZ 8MHZ-10MHZ 20mVrms 30mVrms

频率计选型参数

频率计选型参数频率计是一种用来测量信号频率的仪器。

它广泛应用于各个领域，包括电子通信、无线电、音频和视频等。

在不同的应用场景中，频率计的选型参数也会有所不同。

本文将从不同应用场景出发，介绍几种常见的频率计选型参数。

一、基本参数1.测量范围：频率计的测量范围是指它可以准确测量的频率范围。

不同应用场景中需要测量的频率范围不同，因此选择合适的测量范围非常重要。

2.测量精度：频率计的测量精度是指它测量结果的准确程度。

测量精度与仪器的质量和设计有关，通常用百分比或者小数表示。

3.测量分辨率：频率计的测量分辨率是指它可以分辨的最小频率间隔。

测量分辨率越高，测量结果越精确。

二、功能参数1.自动测量：自动测量功能可以使频率计在测量过程中自动调整参数，提高测量效率和准确性。

2.多通道测量：多通道测量功能可以使频率计同时测量多个信号的频率，提高测量效率。

3.数据存储与导出：频率计可以将测量结果存储在内部存储器或外部设备中，并支持导出功能，方便后续数据分析和处理。

三、外部接口1.通信接口：频率计通常具有各种通信接口，如USB、RS232、GPIB 等，可以与计算机或其他仪器进行数据交换和控制。

2.触发输入/输出：频率计通常具有触发输入和输出接口，可以与其他仪器进行触发控制，实现多仪器的同步工作。

3.显示界面：频率计的显示界面可以是液晶屏、LED屏等，可以显示测量结果和其他相关信息。

四、其他考虑因素1.价格：频率计的价格因品牌、型号和功能而异，根据预算选择合适的频率计是很重要的。

2.品牌和售后服务：选择知名品牌的频率计可以获得更好的品质和售后服务保障。

3.应用场景：不同的应用场景对频率计的要求也不同，根据具体应用场景选择合适的频率计是非常重要的。

选择合适的频率计选型参数对于准确测量信号频率非常重要。

在选择时，需要考虑测量范围、测量精度、测量分辨率、功能参数、外部接口、价格、品牌和售后服务等因素。

只有根据具体应用场景和需求，选择合适的频率计，才能提高测量效率和准确性，满足实际需求。

频率测量及其误差分析实验报告

周期，和测量误差。如下表：
信号 Vp-p
输入通道触发源
信号频率 2Hz
表 3-1“周期法”测量信号频率
采集
1V
方式
平均值采样
显示方式
类型、
输入耦合 CH1
合方式 CH1 触发极性
交流正极性
垂直刻度系数（粗）
触发耦合
垂直刻度系数（细）交流耦合
水平刻度系数 100ms
周期读数（格或 cm） 5.04 格/504ms
4
测量的误差要小一些。原因有系统误差也有粗大误差的影响。示波器的测量精度本身就不如虚
拟计数器。
3 用 UT39E 型数字万用表测量频率
用标准信号发生器输出正弦信号作为被测信号，用 UT39E 型数字万用表测量频率，按表
3-3 进行实验。并以信号发生器指示的频率为准，计算测频误差。
操作步骤：
1、将信号发生器的输出端与数字万用表测量线相连接。
各旋钮，读取波形周期，填表 3-1，并以信号源指示的频率为准，计算频率测量的相对误差。操作步骤： 1、将信号发生器与示波器用线连接好。其中 CH1 为输出通信，设置信号发生器为正弦波，
输出 Vp-p=1V，起始频率为 2Hz，观察并记录各个信号的频率，周期和测量误差。 2、保持幅度不变，改变输出频率，最好设置为 2Hz—100MHz 之间，同样计算并记录频率，
0 0 1.9% 1.0% 31.1%
分析结果：如上表，我们发现，当频率从 2Hz—100MHz 之间变化时，其相对误差的大小会发生变化。当频率为特别小或者特别大时，误差相对会比较大一些。如上表的 2Hz 和 100MHz。原因在于，当频率特别小的时候，受到的外界干扰信号影响对其比较大，相当于把原信号给淹没了。当频率特别大的时候，高频干扰同样会对它产生比较大的影响。

频率计测试中的精度计算

频率计测试中的频率计测试中的精度精度精度计算计算1. 背景在测试测量中测试精度一直是最为关心的问题。

频率计作为高精度的频率和时间测试仪表，测试精度高于普通的频谱仪和示波器，所以测试精度的计算就更加为人关注。

影响测试精度，或者说产生误差的因素很多，而其中最主要的因素是仪表内部时基稳定度、分辨率、触发精度及内部噪声等。

频率计可以用来测试如频率、周期、相位、脉冲等，而其中频率和周期的测试占有绝大部分比例，本文主要讨论频率和周期的测试精度计算问题。

2. 频率和周期的测试精度频率和周期互为倒数，所以在频率计的测试中，频率和周期的误差计算方法是一样的。

从测试误差的产生来说主要有两类，一类是随机误差，一类是系统误差。

随机误差主要由于如噪声或者一些随机因素产生的误差，很难消除。

系统误差主要是由于测试方法、仪表设置或者仪表性能引起的误差。

不同的设备制造商都有自己的关于误差的计算方法，大同小异，本文论述泰克FCA3000系列频率计测试误差的计算方法。

总误差: (U tot)( 1 )rand uncert : 随机误差 syst uncert: 系统误差在测试频率或者周期时，我们可以通过以下公式计算随机误差和系统误差：随机误差的计算随机误差的计算：：当测试时间 Measuring Time < 200ms 时：( 2 )当测试时间 Measuring Time > 200ms 时：( 3 )N = 800/Measuring Time (测试时间)，同时 6 <= N <= 1000 并且 N <(Freq/2)*Measuring Time - 2其中: Eq = 100 ps ( RMS) , Ess = Start Trigger Error( 4 )( 5 )系统系统误差的计算误差的计算误差的计算：：( 6 )其中 MR = Meas. Result ( Freq or Period ) , MR 测试结果，可以是频率或者时间MT = Mear. Time 测试时间TBE = Time Base Error ( 时基误差 )3. 计算举例我们可以通过一个具体的例子来计算测试的误差。

等精度频率测量

级电路由高速的TTL计数器74LS393构成八位二进制计数器，电路如图7-26示，计数前
由P1.3发计数器清零信号，计数后通过4LS244缓冲器将测量结果读入内存；后级由8031单片机内的定时/计数定数器构成。
第二十八页，编辑于星期六：十八点十六分。
5
键盘与显示部分的电路如图所示，这是一个较为典型的
20Hz～100MHz，当被测频率大于10MHz时，需先经预分频电路分频后再送入计数器电路。
3．同步电路
由主门Ⅰ、Ⅱ及同步控制电路组成。主门Ⅰ控制被测信号fx的通过，主门Ⅱ控制
fO的通过，两门的启闭都由同步控制电路控制。
4．计数器电路
计数器包括事件计数器和时间计数器两组完全相同的计数电路，分别由前后两级组成。前
采用8155并行口组成的键盘显
示电路。七位LED显示采用了动态显示软件译码工作方式。
段码由8155的PB口提供，位选码由PA口提供。键盘共设置
了4个按键，采用逐列扫描查询工作方式，其列输出由PA口提供，列输入
由PC口提供。由于键盘与显示做成一个接口电路，因此软件中合并考虑键盘查询与动态显示。为了使显示器的动态扫描不出现断续，键盘防抖的延时子程序用显示子程序替代。
止计数。这样就克服了待测量信号的脉冲周期不完整的问题，其误差只由标准频率信号产生，与待测量信号的频率无关。最大误差为正负一个标准频率周期，即Δt=±1/f0。由于一般标准信号频率都在几十兆赫兹以上，因此误差小于 10-6。
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等精度测量法的时序波形图
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P1.0 作预置闸门时间控制线；P1.1作同步门控制电路的复位信号线；