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学术资源的使用与分析考核作业文 献 调 研 报 告题目（中文）：六位数字频率计的设计与实现题目（英文）：Design and implementation of six bit digital frequency meter小 组：第 组成 员：调研目的: 设计精度更高的六位数字频率计。一、检索过程1.选用的检索工具：知网（时间原因，SCI的没有做）2.采用的检索词：VHDL，数字频率计，EDA，FPGA3.制定的检索策略：(TI=(数字频率计) AND TI=(FPGA) AND (AB=(EDA)OR AB=(VHDL) OR AB=(verliog) )4.得到的检索结果等二、文献综述引言（研究目的与意义）频率是电子技术领域的一个基本参数，同时也是一个非常重要的参数，因此，频率测量已成为电子测量领域最基本最重要的测量之一。 随着科学技术的不断发展提高，人们对科技产品的要求也相应的提高，数字化的电子产品越来越受到欢迎。频率计作为比较常用和实用的电子测量仪器，广泛应用于科研机构、学校、家庭等场合，因此它的重要性和普遍性勿庸质疑。在电子测量领域中，频率测量的精确度是最高的，可达1010E-13数量级。因此，在生产过程中许多物理量，例如温度、压力、流量、液位、PH值、振动、位移、速度、加速度，乃至各种气体的百分比成分等均用传感器转换成信号频率，然后用数字频率计来测量，以提高精确度。研究现状及分析随着科学技术的发展，用户对电子计数器也提出了新的要求。对于抵挡产品要求使用操作方便，量程（足够）宽，可靠性能搞，低价格。而对于中高档产品，则要求有高分辨率，高精度，搞稳定度，高测量速率；除通常通用计数器所具有的功能外，还要有数据处理功能，时域分析功能等等，或者包含电压测量等其他功能。这些要求有的已经实现或者部分实现，但要真正完美的实现这些目标，对于生产厂家来说，还有许多工作要做，而不是表面看来似乎发展到头了由于微电子技术和计算机技术的发展，频率计都在不断地进步着，灵敏度不断提高，频率范围不断扩大，功能不断地增加。在测试通讯、微波器件或产品时，通常都是较复杂的信号，如含有复杂频率成分、调制的或含有未知频率分量的、频率固定的或变化的、纯净的或叠加有干扰的等等。为了能正确地测量不同类型的信号，必须了解待测信号特性和各种频率测量仪器的性能。微波计数器一般使用类型频谱分析仪的分频或混频电路，另外还包含多个时间基准、合成器、中频放大器等。虽然所有的微波计数器都是用来完成技术任务的，但制造厂家都有各自的一套复杂的计数器的设计、使得不同型号的计数器性能和价格会有所差别，比如说一些计数器可以测量脉冲参数，并提供类似于频率分析仪的频幕显示，对这些功能具有不同功能不同规格的众多仪器。我们应该视测试需要正确的选择，以达到最经济和最佳的应用效果。 发展趋势：数字电路制造工业的进步，使得系统设计人员能在更小的空间实现更多的功能，从而提高系统可靠性和速度。现如今，数字频率计已经不仅仅是测量信号频率的装置了，用它还可以测量方波脉冲的脉宽。在人们的生活中频率计也发挥着越来越重要的作用，比如用数字频率计来监控生产过程，这样可以及时发现系统运行中的异常情况，以便给人们争取时间处理。除此之外，它还可以应用于工业控制等其它领域。在传统的电子测量仪器中，示波器在进行频率测量是频率较低，误差较大。频率仪可以准确的测量频率并显示被测信号的频谱，但测量速度较慢，无法实时的跟踪捕捉到被测信号的频率变化。正是由于频率计能够快速准确的捕捉到被测信号频率的变化，因此频率计拥有非常广泛的引用范围。在传统生产制造企业中，频率计被广泛应用在产线的生产测试中。频率计能够快速的捕捉到晶体振荡器输出的频率变化，用于通过使用频率计能够迅速的发现有故障的晶振产品，确保产品质量。 在计量实验室中，频率计被用来对各种电子测量设备的本地振荡器进行校准。 在无线通讯测试中，频率计既可以被用来对无线通讯基站的主时钟进行校准，还可以用来对电台的跳帧信号进行分析。 对于频率计的设计目前也有专用芯片可以实现，如利用MAXIM公司的ICM7240来设计频率计。但由于 这种芯片的计数频率比较低，远不能达到在一些场合需要测量很搞的频率要求，而测量精度也受到芯片本身的限制。提出的用AT8C52单片机设计频率计的方法可以解决这些问题，实现精度较高、等精度和宽范围频率计的设计。 3.总结数字频率计具有体积小、携带方便；功能完善、测量精度高等优点，因此在以后的时间里，必将有着更加广阔的发展空间和应用价值。比如：将数字频率计稍作改进，就可制成既可测频率，又能测周期、占空比、脉宽等功能的多用途数字测量仪器。将数字频率计和其他电子测量仪器结合起来，制成各种智能仪器仪表，应用于航空航天等科研场所，对各种频率参数进行计量；应用在高端电子产品上，对其中的频率参数进行测量；应用在机械器件上，对机器振动产生的噪声频率进行监控；等等。研究数字频率计的设计和开发，有助于频率计功能的不断改进、性价比的提高和实用性的加强。以前的频率计大多采用TTL数字电路设计而成，其电路复杂、耗电多、体积大、成本高。随后大规模专用IC（集成电路）出现，如ICM7216，ICM7226频率计专用IC，使得频率计开发设计变得简单，但由于价格较高，因此利用IC设计数字频率计的较少。 而单片机数字频率计以其可靠性高、体积小、价格低、功能全等优点，广泛地应用于各种智能仪器中，这些智能仪器的操作在进行仪器校核以及测量过程的控制中，达到了自动化，传统仪器面板上的开关和旋钮被键盘所代替，测试人员在测量时只需按需要的键，省掉很多烦琐的人工调节，智能仪器通常能自动选择量程，自动校准。有的还能自动调整测试点，这样不仅方便了操作，也提高了测试精度。参考文献1 包明，赵明富.EDA技术与数字系统设计M. 北京：北京航空航天大学出版社，2001.1525.2 段小霞，任家富. 高精度高速数字频率计J.内蒙古石油化工，2008，(10)：71-72.3 杨辉媛，谭伟杰，杨红海. 基于AT89C52单片数字频率计的设计J. 测试测量技术，2008，(7)：39-41.4 田良，王尧，黄正瑾等.综合电子设计与实践M.南京： 东南大学出版社， 2002.13.5 Altera Corp. Nios IIDevelopmentBoard Data SheetM. Altera，2005.4548.6 诸振勇，翁木云. FPGA 设计及应用M. 西安：西安电子科技大学出版社， 2002.90.7 康华光.电子技术基础(数字部分) (4 版) M. 北京：高等教育出版社，2000.67.8 谭会生,张昌凡.EDA技术及应用M.西安:西安电子科技大学出版社, 2006.9 Altera Corp. Nios II Development Board Data SheetM. Altera，2005.4548.10徐文波.FPGA开发实用教程.清华大学出版社M.2004.11阎石.数字电子技术基础.高等教育出版社M.2006.12谢浪清.高速等精度频率测量的研究.中国科技信息M.2006.13 罗苑棠.CPLD/FPGA常用模块与综合系统设计实例精讲 M.北京：电子工业出版社，2007.13.14 ALTERA.Configuring FLEX 10k DevicesJ，August 1998，ver.1.01.15 黄任.AVR单片机与CPLD/FPGA综合应用入门M.北京：北京航空航天大学出版社，2004.8.16 曾繁泰，陈美金.VHDL程序设计M.北京：清华大学出版社，2000.82. 17 陈云.PLD应用技术与数字系统设计M. 北京：电子工业出版社，2003.79