电子计数器实验

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，n则： f xts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 。精品资料如闸门时间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：txnt0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)k3 按键清零修改门控时间：ts = div_times/50m(s)k2 按键测量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。门控被 测 信 号测量结果 (hz)时间频率（ 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 控被 测 信 号测量结果 (hz)时间频率（ hz ）12345678910平均值平均值标准差10ms100010000100000100000010000000门控时被 测 信 号测量结果 (hz)间频率（ 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 ： f s = 50m/div_times(hz)k3 按键清零修改被测信号周期： tx= div_times/50m(s)k2 按键测量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 频被测信号测量结果 (us)率周期（ us ）12345678910平 均平 均值值 标准差100khz1001000100001000001000000基 准 频被测信号测量结果 (us)率周期（ us ）12345678910平 均平 均值值 标准差1mhz1001000100001000001000000基 准 频被测信号测量结果 (us)率周期（ us ）12345678910平 均平 均值值 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