电子计数器实验.doc

_实验6 电子计数器实验一、 实验目的1. 掌握电子计数器的原理及特点；2. 掌握电子计数器量化误差产生机理。二、 实验设备1. 计算机；2. Quartus 软件，FPGA开发板。三、 实验原理电子计数器的组成框图如图所示：其主要功能包括：1）频率测量计数脉冲接被测信号fx，门控接标准闸门时间Ts，由门控电路产生，测得计数值N器，则：例如：闸门时间Ts=1s，若计数值N=10000，则显示的fx为“10000”Hz，或“10.000”kHz。如闸门时间Ts=0.1s，则计数值N=1000，则显示的fx为 “10.00”kHz。请注意：显示结果的有效数字末位的意义，它表示了频率测量的分辨力（应等于时基频率fs ）。2）周期的测量计数脉冲接标准信号fs，其周期为T0，门控接被测闸门时间Tx，由被测信号经门控电路产生，测得计数值N器，则： 例如：时标T0=1us，若计数值N=10000，则显示的Tx为“10000”us，或“10.000”ms。如时标T0=10us，则计数值N=1000，显示的Tx为 “10.00”ms。请注意：显示结果的有效数字末位的意义，它表示了周期测量的分辨力（应等于时标T0 ）。为便于显示，多档时标设定为10的幂次方。四、 实验内容实验步骤:1、打开quartus II，打开cntFPGA中的cnt.qpf。2、使用直接测频法进行频率测量率测量。修改被测频率：fx = 50M/DIV_TIMES(HZ)K2按键测量K3按键清零修改门控时间：Ts = DIV_TIMES/50M(s)1）调整门控时间，使其值为1ms，调整信号发生器1，使其频率为表中所示值。编译，下载，记录测量结果，总共测量10次。（每次测量过程：点击清零按键，点击测量按键，记录测量结果。）2）修改被测信号频率，编译，下载，再次测量，完成下表。门控时间被测信号频率（HZ）测量结果(HZ)12345678910平均值平均值标准差1ms1000100001000001000000100000003）修改门控时间值为10ms和100ms，完成以下表格。门控时间被测信号频率（HZ）测量结果(HZ)12345678910平均值平均值标准差10ms100010000100000100000010000000门控时间被测信号频率（HZ）测量结果(HZ)12345678910平均值平均值标准差100ms1000100001000001000000100000004）使用matlab做平均值标准差曲线，三条曲线画在一张图上，比较结果，给出结论。3、周期测量。修改基准频率：fs = 50M/DIV_TIMES(HZ)K3按键清零K2按键测量修改被测信号周期：Tx = DIV_TIMES/50M(s)1）调整标称频率，使其值为100KHz，调整分频器inst4，使被测信号的周期为表中所示值。编译下载，记录测量结果，总共测量10次。（每次测量过程：点击清零按键，点击测量按键，记录测量结果。）2）修改被测信号周期，完成下表。基准频率被测信号周期（us）测量结果(us)12345678910平均值平均值标准差100KHz1001000100001000001000000基准频率被测信号周期（us）测量结果(us)12345678910平均值平均值标准差1MHz1001000100001000001000000基准频率被测信号周期（us）测量结果(us)12345678910平均值平均值标准差10MHz10010001000010000010000004）使用matlab做平均值标准差曲线，三条曲线画在一张图上，比较结果，给出结论。4、整合