摘要:由于电子技术的不断发展，在信号频率测量中对准确性和快速性的要求越来越高。传统的以单片机为核心的测频系统，测频速度较慢，无法满足高速、高精度的测频要求。而FPGA运行速度快，编程简易，内部集成锁项环，可以把外部时钟倍频，核心频率可以到几百兆赫兹，比单片机更适合需要高速运行的场合。论文首先确定频率计的总体设计方案，以FPGA为测频核心，用MCS-51系列单片机进行数据处理和频率显示。然后设计硬件电路的原理图，以FPGA为核心设计测频电路，以单片机为核心设计测频控制电路和显示电路，从而完成频率计的设计。最后进行软件上的编程、仿真、调试。
关键词：FPGA；频率计；单片机；高精度
目录
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论-1
1.1 课题研究背景与意义-1
1.2 数字频率计概述-2
1.2.1 测频原理-2
1.2.2 误差分析-3
1.2.3 频率计设计方法-4
1.3 主要内容-5
第2章 硬件电路设计-7
2.1 频率计总体方案-7
2.2 FPGA模块-7
2.2.1 FPGA的结构和功能介绍-7
2.2.2 FPGA的数字逻辑实现原理-8
2.2.3 信号整形电路-9
2.2.4 FPGA硬件设计-10
2.3 单片机模块-10
2.3.1 AT89C51-10
2.3.2 单片机控制电路-13
2.3.3 键盘接口电路-14
2.3.4 单片机显示电路-15
2.4 电源模块-15
第3章 软件设计-18
3.1 QuartusⅡ概述-18
3.2 VHDL语言-19
3.2.1 VHDL简介-19
3.2.2 VHDL程序设计方法-20
3.3 FPGA的VHDL设计-21
3.3.1 预置门控信号模块-21
3.3.2 信号测量计数模块-22
3.4 单片机程序设计-24
3.4.1 单片机主程序-24
3.4.2 单片机测频子程序-25
第4章 结论与展望-28
4.1结论-28
4.2不足之处及未来展望-28
参考文献-30
致 谢-32
