基于FPGA和單片機的頻率監測系統

圖6放大整形電路

2．3 測頻的軟件設計
2．3．1 FPGA軟件設計
此頂層設計圖是通過VHDL硬件描述語言在QuartusII 5．1編程環境下實現對數字頻率計測量的核心設計圖，此設計與外部的凌陽16位單片機SPCE06lA以及輸入電路部分、顯示電路部分一起構成完整的一個等精度數字頻率計的測量系統，精度可以達到設計要求。
2．3．2 凌陽單片機SPCE061A軟件設計
SPCE06lA單片機的是對整個系統起到一個控制作用，軟件的設計主要是為了實現頻率計對頻率、周期、脈寬、占空比的測量的切換以及顯示，并利用凌陽自帶的語音播報功能實現頻率測量的實時播報。

3．系統的調試結果與分析
DDS信號發生器的調試結果：通過鍵盤輸入1HZ到4MHZ的正弦波、方波、三角波，設置三種波形的任意步進大小，系統可以產生正弦波、方波、三角波這三種波形，其頻率分辨率可以達到O．Oll64153218269HZ，精度O．001％以上。等精度頻率計的調試結果：該系統具有能夠測量正弦波、方波、三角波三種波形的頻率、周期、脈寬和占空比的值，頻率的范圍可達到0．1HZ～30MHZ，精度達到0．001％以上，同時語音能實時播報待測信號參數。由此可見，整個系統的精度很高，波形分辨率大。

4．結語
采用基于FPGA和凌陽16位單片機的DDS信號發生器設計，不僅控制方便、電路易實現，而且穩定性好、頻譜純凈、幅度恒定、失真小、分辨率高；等精度頻率計的設計，具有測量精度高、范圍寬；測量穩定性好，不隨所測信號的變化而變化；使用凌陽16位單片機自帶的語音播報功能，不需外加語音芯片，能實時播報測得的頻率、周期、脈寬及占空比的大小，使系統變得更加人性化。