7。2 测试分析 17

总  结 19

参考文献 20

致  谢 21

附  录1 22

附  录2 23

1 引言源F于K优B尔C论V文N网WwW.youeRw.com 原文+QQ752^018766

频率计即频率计数器，是一种电子测量仪器，其功能是专门对被测信号频率进行测量。传统的数字频率计都是采用纯硬件方式组成，即纯数字电路，其集成电路的用量较大，因而产品的体积大、功耗高，生产成本高，产品定型后无法加入新功能，不能升级。随着现代数字频率计技术不断发展，由单片机和相关可编程智能集成器件制成的现代数字频率计和纯硬件方式相比，单片机的内核CPU可完成多项工作如计数、读入、译码和驱动等，减少了很大一部分集成电路的用量。此外，还可加入许多的智能操作，能够实现纯硬件方式所无法达到的效果。

目前市场上的频率计大多采用“单片机+专用计数器芯片”的组合形式，但是这些计数器芯片本身的工作频率不高，导致产品的工作频率受限，不能达到需要测量高频率场合的要求，而且测量的精度也受到芯片的限制。

随着微电子技术的发展，对频率计测量的精度、范围要求越来越高。近年来，片上可编程系统（SOPC）技术日趋成熟，SOPC可将处理器、存储器、外设接口和用户自定义的功能模块集成到一块芯片上，实现EDA技术和嵌入式技术的完美融合。片上可编程系统中一个重要的部件CPU，各个厂家做出了不同的软核方案：Altera推出基于QuartusⅡ软件开发平台下的Nios和Nios II，在Cyclone等系列上广泛的应用；Xilinx则推出了基于VIVADO软件开发环境下的MicroBlaze等，此CPU可升级到Xilinx的相关系列产品。在SOPC中使用软核不仅给用户带来设计上的灵活性，同时便于升级。

本设计是基于Xilinx公司提供的VIVADO软件开发环境，利用IP库资源，以MicroBlaze嵌入式处理器为核心，在XC7A35T-1CPG236C芯片上构建32位片上可编程等精度测频系统，实现对频率、周期、占空比、脉宽的测量，具有集成性高，易修改，数据处理高速等优点，市场应用前景广阔。

2 FPGA技术

2。1 FPGA技术简介来自优O尔P论R文T网WWw.YoueRw.com 加QQ7520`18766

现场可编程门阵列（FPGA）是在PAL、GAL、CPLD等可编程器件的基础上进一步发展而来，且其技术势头不断呈现增长趋势。其是作为专用集成电路(ASIC) 领域中的一种半定制电路而出现的，既解决了定制电路的不足，又克服了原有可编程器件门电路数有限的缺点。

FPGA是可重新编程的硅芯片。用户无需使用电路试验板或烙铁，仅需使用预建的逻辑块、可重新编程布线资源，就能实现通过软件来自定义硬件功能以完成目标功能。用户通过在软件中进行任务开发，编译成配置文件或比特流，实现对这些芯片配置。此外，FPGA编程的方式正在改变，图形化程序框图、甚至是C语言代码转换成数字硬件电路使感兴趣但无基础的新用户能更快地学习与使用。

此外，FPGA技术有以下优势：

1、性能：采用硬件并行实现在单个时钟周期内完成多任务。

2、稳定性：相较于一次执行一个指令的固定内核的处理器系统，FPGA不使用操作系统，真正的并行执行，专注于每一项任务的确定性，稳定性明显提高。[1]

3、成本：可编程芯片因其自身较大的灵活性和可编程、易修改的特性，可以节省大量的制造成本和组装时间。[2]