等精度数字频率计几种设计方案的实验研究
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
林 建 英 ，高苗苗 ，牛英俊
（ 大连理工大学 电子信息与电气工程 学部 ，大连 １６ ２ ） ０ ３ １
摘要 ：研 究 了采 用不同器件 、不 同设 计方法实现等精度频率计的 ５种 设计方案。依 据等精 度频率测量 原理 ，分别针对 ５ １单 片机 、Ｃ ０ １ 片机 、Ｆ Ｇ ８ ５ Ｆ单 Ｐ Ａ与单片机 、Ｆ Ｇ Ｐ Ａ及 Ｓ Ｐ Ｏ Ｃ几种 系统的等精度频 率计设计方法、特 点进行 了详细的分析 和 实验 教学研 究。以及在 此基础上扩展 实现周期测量 、占空比测量 、脉宽测 量功能的 方法。意在 引导 学生拓展 思路 ，使 等精度数
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｄ ｆ ｒ ｎ ｃ ｅ ｓｈ ｖ ｅ ｎ ｄｓ ｕ ｓ ｄ ｉ ｉ ａ ｅ ，ｂ ｔ ｉ ｎ ｅ ｅ ａ ｅ ｉｅ ｎ ｅ ｉｎ ｏａ ｈ ｅ ｅｅ ｕ ｌ ｒｃ ｓ ｎ ｆ — ｓｒ ｃ ： ｉ ｅ ｅ ｔｓ ｈ ｍｅ ａ ｅ ｂ ｅ ｉｃ ｓｅ ｎ ｔ ｓｐ ｐ ｒ ｙ ｕ ｉ ｚ ｇ ｓ ｖ ｒ ｄ ｖｃ ｓａ ｄ ｄ ｓｇ ｓｔ ｃ ｉｖ ｑ ａ ｅ ｉｉ ｒ ｈ ｌｉ ｌ ｐ ｏ ｅ ｑ ｅ ｅ ｔ ｒ Ｄｅａｌｄ ａ ａｙ ｉ ｎ ｒ ｃｉ ａ ａ ｏ ａｏ ｙ ｔ ａ ｈ ｎ ａ ｅ ａｓ ｅ ｎ ｃ ｒ ｅ ｕ ｏ ｕ ｉｇ ｏ ｕ ｎ ｙ ｍｅｅ ． ｔ ｉ ｎ ｌｓｓ ａ ｄ ｐ ａ ｔ ｌ ｌｂ ｒ ｔｒ ｅ ｃ ｉｇ ｈ ｖ ｏ ｂ ｅ ａｒ ｄ ｏ ｔ ｆｃ ｓ ｎ ＭＣＵ ５ ｅ ｃ ｌ ｉ ｎ ＭＣ Ｃ ０ １， Ｕ ８ ５ １， Ｆ ＧＡ＆ＭＣ ｎ Ｐ Ｐ Ｕ ａ ｄ Ｆ ＧＡ＆Ｓ Ｃ ｒｓ ｅ ｔ ｅ ｙ ａ ｃ ｒ ｉｇ ｔ ｒ ｃ ｐｅ ｆ ｅ ｕ ｒ ｃｓｏ ｒｑ ｅ ｃ ａ ｕ ｅ ｎ ． Ｂａ ｅ ｎ ｔｅ ｅ ａ ＯＰ ｅ ｐ ｃｉ ｌ ， ｃ ｏｄ ｎ ｏ ｐ ｎ ｉ ｌｓ ｏ ｑ ａ ｐ ｅ ｉｉｎ ｆｅ ｕ ｎ ｙ ｍｅ ｓ ｒ ｍｅ ｔ ｖ ｉ ｌ ｓ ｄ ｏ ｈ ｓ — ｅ ｉｖ ｍｅ ｔ ｍｅｈ ｄ ｆｐ ｒ ｄ ｍｅ ｓ ｒ ｍｅ ｔ ｃ ｃｅ ｄ ｔ ａ ｕ ｅ ｎ ， ｐ ｌｅ ｗ ｄ ｈ ｍｅ ｓ ｒ ｍｅ ｔａ ｘ ｅ ｄ ｄ ｔ ｎ ａ ｃ ｈ ｌ・ ｈｅ ｅ ｎ ， ｔｏ ｓｏ ｉ ａ ｕ ｅ ｎ ， ｙ ｌ ｕｙ ｍｅ ｓ ｒ ｍｅ ｔ ｕ ｓ ｉ ｔ ａ ｕ ｅ ｎ ｒ ｅ ｔ ｎ ｅ ｏ ｅ ｈ ｎ ｅ ｔ ｅ ｉ ｅ ｅ ｏ ｅ ｍｐ ｍｅ ｔｔ ｎ ｏ ｑ ａ ｐ ｅ ｉｉｎ ｄ ｔｌｆｅ ｕ ｎ ｙ ｍｅｅ ｘ ｒ ｎ ， ｔ ｕ ｘ ｒ ｎ ａ ｅ ｃ ｉ ｇ ｃ ｎ ｂ ｘ ｅ ｔ ｄ ｓｉ ｌ ｔ ｇ ｏ ｅ ｎ ｓ ｎ ａｉ ｆｅ ｕ ｒ ｃｓｏ ｊ 丑 ｒ ｑ ｅ ｃ ｔｒ ｅ ｐ ｉ ｏ ｌ ｅ ｍｅ ｔ ｈ ｓ ｅ ｐ ｉ ｅ ｍｅ ｔ ｔａ ｈｎ ａ ｅ ｅ ｐ ｃｅ ｔｍｕａ ｉ ， ｐ ｎ ｅ ｓ ｌ ｎ
字频率计设计的实验教 学实施具有启发性 、开放性 、探 索性等特点。 关 键 词 ：等精度数 字频率计 ；单片机 ；现 场可编程逻辑 阵列 ；Ｓ Ｐ Ｏ Ｃ芯片 文献标志码 ：Ｂ 文章编号 ：１７ ４ ５ （ ００ ０ ０ ０ ０ ６ ２— ５０ ２ １ ）５～ ０ ８— ４ 中图分类号 ：Ｔ ９ ５ Ｎ ４；Ｇ ８ Ｍ ３ ；Ｔ ７ ４４
ａ ｄ ｆ ｌ ｏ ｘ ｌ ｒ ｔｒ ． ｎ ｕｌ ｆｅ ｐ ｏ ａｏ ｙ Ｋｅ ｒ ｓ： ｅ ｕ ｒ ｃｓｏ ￣ ｑ ｅ ｅ ｔｒ ＭＣ ｙ ｗｏ ｄ ｑ ａ ｐ ｅ ｉｉｎ ｅ ｕ ｎ ｙ ｍｅｅ ； ｌ Ｕ； Ｆ ＧＡ； Ｓ Ｐ Ｐ Ｏ Ｃ
１ 引 言
数 字频 率计在 电子 测量领 域有 着极其广 泛 的应 用 Βιβλιοθήκη Baidu随着 电子技术 的发展 ，数 字频率 计设 计有 了更
第 ８卷
第 ５期
实验科学与技术
Ｅ ｐ ｒ ｎ ｃｅ ｃ ’ｎ ｅ ｈ ｏ ｏ ｙ ｘ ｅｉ ｍｅ ｔＳ ｉｎ ｅ ａ ｄ Ｔ ｃ ｎ ｌ ｇ
Ｖ １８ Ｎ ｏ． ｎ ５
Ｏｃ． Ｏｌ ｔ２ Ｏ
２１ ０ ０年 １ ０月
等 精 度数 字频 率计 几 种 设 计 方 案 的 实验 研 究
Ｍ ｕ ｔｐ ｅ Ｄｅ ｉ ｎ ｆ Ｅｑ ｌＰｒ ｃ ｓｏ ｇ ｔ ｌＦｒ ｑ ｅ ｃ ｅ ｅ ｌｉ ｌ ｓｇ ｓ ｏ ｕａ ｅ ｉｉ ｎ Ｄｉ ｉａ ｅ ｕ ｎ ｙ Ｍ ｔ ｒ
Ｉ ｐ ｅ ｅ ｔｄ ｉ ｐ ｒｍ ｅ ｔ ｌＴｅ ｃ ｉ ｍ ｌｍ ｎ ｅ ｎ Ｅｘ ｅ ｉ ｎ ａ ｈ ｎｇ ａ
多 、更好 的设 计方 法 。我 们从 ２ ０ ０ ３年 引人 “ 电子 系
的几 种系统 设计 方案 ，比较 不 同系统 设计 特 点 ，可 以增 强学 生 的系统设计 概 念和优 化设 计 意识 ，通过
多种方法 、多种技术的设计分析 ，以及软硬件结合
的设 计与 实现 过程 ，可 以加强学 生综 合运 用 所学 知 识 ，提高 学生 分析 问题 和解 决 问题 的能 力 ，为学 生 实践 与创新 提 供更大 的发 挥空 间 。
ＬＮ Ｊ ｎｙｎ ，Ｇ Ｏ Ｍｉ — ａ ，Ｎ Ｕ Ｙｎ － ｎ Ｉ ｉ —ｉｇ Ａ ａ ｍｉ ａ ｏ ｏ Ｉ ｉｇ ｕ ｊ
（ ａｕｔ ｆ ｌ ｔ ｎｃｉｆｒ ａ ｏ ｎ ｌ ｔｃｌ ｎｉｅｒ ｇ ａａ ｎｖｒｉ ｆ ｅｈｏｏｙ ａ ａ １６ ２ ，Ｃ ｉａ Ｆ ｃｌ ｏ ｅ ｒ ｉ ｏｍ ｔ ｎａ ｄＥｅ ｒ ａ Ｅ ｇ ｅｉ ，Ｄ ｌ ｎＵ ｉ ｓｙｏ ｃ ｎｌ ，Ｄ ｌ ｙ Ｅ ｃｏ ｎ ｉ ｃｉ ｎ ｎ ｉ ｅ ｔ Ｔ ｇ ｉ ｎ ０ ４ ｈｎ ） １
（ 大连理工大学 电子信息与电气工程 学部 ，大连 １６ ２ ） ０ ３ １
摘要 ：研 究 了采 用不同器件 、不 同设 计方法实现等精度频率计的 ５种 设计方案。依 据等精 度频率测量 原理 ，分别针对 ５ １单 片机 、Ｃ ０ １ 片机 、Ｆ Ｇ ８ ５ Ｆ单 Ｐ Ａ与单片机 、Ｆ Ｇ Ｐ Ａ及 Ｓ Ｐ Ｏ Ｃ几种 系统的等精度频 率计设计方法、特 点进行 了详细的分析 和 实验 教学研 究。以及在 此基础上扩展 实现周期测量 、占空比测量 、脉宽测 量功能的 方法。意在 引导 学生拓展 思路 ，使 等精度数
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｄ ｆ ｒ ｎ ｃ ｅ ｓｈ ｖ ｅ ｎ ｄｓ ｕ ｓ ｄ ｉ ｉ ａ ｅ ，ｂ ｔ ｉ ｎ ｅ ｅ ａ ｅ ｉｅ ｎ ｅ ｉｎ ｏａ ｈ ｅ ｅｅ ｕ ｌ ｒｃ ｓ ｎ ｆ — ｓｒ ｃ ： ｉ ｅ ｅ ｔｓ ｈ ｍｅ ａ ｅ ｂ ｅ ｉｃ ｓｅ ｎ ｔ ｓｐ ｐ ｒ ｙ ｕ ｉ ｚ ｇ ｓ ｖ ｒ ｄ ｖｃ ｓａ ｄ ｄ ｓｇ ｓｔ ｃ ｉｖ ｑ ａ ｅ ｉｉ ｒ ｈ ｌｉ ｌ ｐ ｏ ｅ ｑ ｅ ｅ ｔ ｒ Ｄｅａｌｄ ａ ａｙ ｉ ｎ ｒ ｃｉ ａ ａ ｏ ａｏ ｙ ｔ ａ ｈ ｎ ａ ｅ ａｓ ｅ ｎ ｃ ｒ ｅ ｕ ｏ ｕ ｉｇ ｏ ｕ ｎ ｙ ｍｅｅ ． ｔ ｉ ｎ ｌｓｓ ａ ｄ ｐ ａ ｔ ｌ ｌｂ ｒ ｔｒ ｅ ｃ ｉｇ ｈ ｖ ｏ ｂ ｅ ａｒ ｄ ｏ ｔ ｆｃ ｓ ｎ ＭＣＵ ５ ｅ ｃ ｌ ｉ ｎ ＭＣ Ｃ ０ １， Ｕ ８ ５ １， Ｆ ＧＡ＆ＭＣ ｎ Ｐ Ｐ Ｕ ａ ｄ Ｆ ＧＡ＆Ｓ Ｃ ｒｓ ｅ ｔ ｅ ｙ ａ ｃ ｒ ｉｇ ｔ ｒ ｃ ｐｅ ｆ ｅ ｕ ｒ ｃｓｏ ｒｑ ｅ ｃ ａ ｕ ｅ ｎ ． Ｂａ ｅ ｎ ｔｅ ｅ ａ ＯＰ ｅ ｐ ｃｉ ｌ ， ｃ ｏｄ ｎ ｏ ｐ ｎ ｉ ｌｓ ｏ ｑ ａ ｐ ｅ ｉｉｎ ｆｅ ｕ ｎ ｙ ｍｅ ｓ ｒ ｍｅ ｔ ｖ ｉ ｌ ｓ ｄ ｏ ｈ ｓ — ｅ ｉｖ ｍｅ ｔ ｍｅｈ ｄ ｆｐ ｒ ｄ ｍｅ ｓ ｒ ｍｅ ｔ ｃ ｃｅ ｄ ｔ ａ ｕ ｅ ｎ ， ｐ ｌｅ ｗ ｄ ｈ ｍｅ ｓ ｒ ｍｅ ｔａ ｘ ｅ ｄ ｄ ｔ ｎ ａ ｃ ｈ ｌ・ ｈｅ ｅ ｎ ， ｔｏ ｓｏ ｉ ａ ｕ ｅ ｎ ， ｙ ｌ ｕｙ ｍｅ ｓ ｒ ｍｅ ｔ ｕ ｓ ｉ ｔ ａ ｕ ｅ ｎ ｒ ｅ ｔ ｎ ｅ ｏ ｅ ｈ ｎ ｅ ｔ ｅ ｉ ｅ ｅ ｏ ｅ ｍｐ ｍｅ ｔｔ ｎ ｏ ｑ ａ ｐ ｅ ｉｉｎ ｄ ｔｌｆｅ ｕ ｎ ｙ ｍｅｅ ｘ ｒ ｎ ， ｔ ｕ ｘ ｒ ｎ ａ ｅ ｃ ｉ ｇ ｃ ｎ ｂ ｘ ｅ ｔ ｄ ｓｉ ｌ ｔ ｇ ｏ ｅ ｎ ｓ ｎ ａｉ ｆｅ ｕ ｒ ｃｓｏ ｊ 丑 ｒ ｑ ｅ ｃ ｔｒ ｅ ｐ ｉ ｏ ｌ ｅ ｍｅ ｔ ｈ ｓ ｅ ｐ ｉ ｅ ｍｅ ｔ ｔａ ｈｎ ａ ｅ ｅ ｐ ｃｅ ｔｍｕａ ｉ ， ｐ ｎ ｅ ｓ ｌ ｎ
字频率计设计的实验教 学实施具有启发性 、开放性 、探 索性等特点。 关 键 词 ：等精度数 字频率计 ；单片机 ；现 场可编程逻辑 阵列 ；Ｓ Ｐ Ｏ Ｃ芯片 文献标志码 ：Ｂ 文章编号 ：１７ ４ ５ （ ００ ０ ０ ０ ０ ６ ２— ５０ ２ １ ）５～ ０ ８— ４ 中图分类号 ：Ｔ ９ ５ Ｎ ４；Ｇ ８ Ｍ ３ ；Ｔ ７ ４４
ａ ｄ ｆ ｌ ｏ ｘ ｌ ｒ ｔｒ ． ｎ ｕｌ ｆｅ ｐ ｏ ａｏ ｙ Ｋｅ ｒ ｓ： ｅ ｕ ｒ ｃｓｏ ￣ ｑ ｅ ｅ ｔｒ ＭＣ ｙ ｗｏ ｄ ｑ ａ ｐ ｅ ｉｉｎ ｅ ｕ ｎ ｙ ｍｅｅ ； ｌ Ｕ； Ｆ ＧＡ； Ｓ Ｐ Ｐ Ｏ Ｃ
１ 引 言
数 字频 率计在 电子 测量领 域有 着极其广 泛 的应 用 Βιβλιοθήκη Baidu随着 电子技术 的发展 ，数 字频率 计设 计有 了更
第 ８卷
第 ５期
实验科学与技术
Ｅ ｐ ｒ ｎ ｃｅ ｃ ’ｎ ｅ ｈ ｏ ｏ ｙ ｘ ｅｉ ｍｅ ｔＳ ｉｎ ｅ ａ ｄ Ｔ ｃ ｎ ｌ ｇ
Ｖ １８ Ｎ ｏ． ｎ ５
Ｏｃ． Ｏｌ ｔ２ Ｏ
２１ ０ ０年 １ ０月
等 精 度数 字频 率计 几 种 设 计 方 案 的 实验 研 究
Ｍ ｕ ｔｐ ｅ Ｄｅ ｉ ｎ ｆ Ｅｑ ｌＰｒ ｃ ｓｏ ｇ ｔ ｌＦｒ ｑ ｅ ｃ ｅ ｅ ｌｉ ｌ ｓｇ ｓ ｏ ｕａ ｅ ｉｉ ｎ Ｄｉ ｉａ ｅ ｕ ｎ ｙ Ｍ ｔ ｒ
Ｉ ｐ ｅ ｅ ｔｄ ｉ ｐ ｒｍ ｅ ｔ ｌＴｅ ｃ ｉ ｍ ｌｍ ｎ ｅ ｎ Ｅｘ ｅ ｉ ｎ ａ ｈ ｎｇ ａ
多 、更好 的设 计方 法 。我 们从 ２ ０ ０ ３年 引人 “ 电子 系
的几 种系统 设计 方案 ，比较 不 同系统 设计 特 点 ，可 以增 强学 生 的系统设计 概 念和优 化设 计 意识 ，通过
多种方法 、多种技术的设计分析 ，以及软硬件结合
的设 计与 实现 过程 ，可 以加强学 生综 合运 用 所学 知 识 ，提高 学生 分析 问题 和解 决 问题 的能 力 ，为学 生 实践 与创新 提 供更大 的发 挥空 间 。
ＬＮ Ｊ ｎｙｎ ，Ｇ Ｏ Ｍｉ — ａ ，Ｎ Ｕ Ｙｎ － ｎ Ｉ ｉ —ｉｇ Ａ ａ ｍｉ ａ ｏ ｏ Ｉ ｉｇ ｕ ｊ
（ ａｕｔ ｆ ｌ ｔ ｎｃｉｆｒ ａ ｏ ｎ ｌ ｔｃｌ ｎｉｅｒ ｇ ａａ ｎｖｒｉ ｆ ｅｈｏｏｙ ａ ａ １６ ２ ，Ｃ ｉａ Ｆ ｃｌ ｏ ｅ ｒ ｉ ｏｍ ｔ ｎａ ｄＥｅ ｒ ａ Ｅ ｇ ｅｉ ，Ｄ ｌ ｎＵ ｉ ｓｙｏ ｃ ｎｌ ，Ｄ ｌ ｙ Ｅ ｃｏ ｎ ｉ ｃｉ ｎ ｎ ｉ ｅ ｔ Ｔ ｇ ｉ ｎ ０ ４ ｈｎ ） １