[學(xué)習(xí)]提高精度的頻率計(jì)設(shè)計(jì)原理

1、提高精度的頻率計(jì)的設(shè)計(jì)原理,--verigol語言設(shè)計(jì),一、頻率計(jì)的改進(jìn),好了，現(xiàn)在我們知道普通的頻率計(jì)的工作原理，那么我們怎樣才能提高它的精度呢？,,問題提出，我們回頭來看看剛才的那個(gè)仿真圖：在此圖中，SIGNAL要是有一個(gè)（干擾）波動，那么頻率計(jì)的誤差就是1/10，此誤差很大，達(dá)不到頻率計(jì)的要求。那么我們怎樣才能提高它的精度呢？（思考）,,有的同學(xué)認(rèn)為只要把小數(shù)點(diǎn)位置移動，精度自然就提高。我們想想，以上圖為例，計(jì)數(shù)器

2、的個(gè)數(shù)為10個(gè)，頻率計(jì)的誤差是1/10，即使把它的顯示移動了，但是在分母不改變的情況下，精度是不會提高的。有的同學(xué)想到辦法是在相同的EN內(nèi)，提高測量的SIGNAL的輸入頻率--增加計(jì)數(shù)器的個(gè)數(shù)，是的，這是可以提高精度，但是SIGNAL測量不一定都是高頻率，測低頻率時(shí)呢？頻率計(jì)測量高頻率或低頻率總不能死定給用戶。所以這方法不行。,提高精度的方法：我們提高精度的方法就是在SIGNAL不變的情況下改變使能EN的“長度”，也就是分頻為10

3、倍。如圖 上圖，沒分頻時(shí)誤差是1/10?，F(xiàn)在我們把原來的使能提高為10倍，那么相同的時(shí)間內(nèi)計(jì)數(shù)器讀的SIGNAL的個(gè)數(shù)就是原來的10倍，計(jì)數(shù)器的個(gè)數(shù)為100，即使SIGNAL有一個(gè)（干擾）波動，那么在不改變測量信號的情況下誤差就是1/100，精度提高了10倍?？墒切盘栠€是原來的信號，為了表明原來的值，我們才向左移動一位小數(shù)點(diǎn)，以便給人看時(shí)能夠顯示正確數(shù)字，小數(shù)點(diǎn)是要這樣移動。上圖，沒分頻時(shí)誤差是1/

4、10，現(xiàn)在在不改變測量信號的情況下就是1/100，精度提高了10%。,,現(xiàn)在，大家明白了原理，下面主要的就是編程實(shí)現(xiàn)。以下來看看改進(jìn)的頻率計(jì)．,,改進(jìn)的頻率計(jì)結(jié)構(gòu)圖：修改了分頻模塊，增加了一個(gè)控制模塊．,3、修改的分頻模塊,從原來的只有一個(gè)輸出二分頻，變成有三個(gè)輸出的分頻，分別以量程100K、10K、1K為準(zhǔn)分為10分頻、100分頻、1000分頻,4、控制模塊,如圖所示：輸入為分頻器出來的3個(gè)使能信號，控制器根據(jù)量程的

5、選擇其中一個(gè)作為輸出使能EN。OUT1，OUT2，OUT3為量程指示燈。,5、增加的反饋頻率計(jì),原理圖：,結(jié)束語,到此本次頻率計(jì)設(shè)計(jì)基本完成。不足之處： 分頻時(shí)的信號是以1HZ為基準(zhǔn)信號，當(dāng)分頻倍數(shù)很大時(shí)，測量等待時(shí)間就很長。如100分頻時(shí)的測量，則要等待100S。如何縮短分頻時(shí)的等待時(shí)間，是此頻率計(jì)的有待改進(jìn)之處。,,關(guān)鍵代碼：Reg fxover,fxlow; //,fxover,fxlow鎖定反饋信號的電平；

6、 always@(posedge cntover) // cntover為計(jì)數(shù)器第八位的進(jìn)位信號，代表超 量程 begin if(clear) begin fxover=0; fxlow=0; end else begin fxover=1; fxlow=~fxover; end end

7、 assign stateshift={fxover,fxlow};,,參考代碼： always @(posedge clk) begin if (rst) begin count_en[2:0]=0; end else begin if (temp0==10) begin count_en[

8、0]=~count_en[0]; temp0=0; end else temp0=temp0+1;,,if (temp1==100) begin count_en[1]=~count_en[1]; temp1=0; e

9、nd else temp1=temp1+1; if (temp2==1000) begin count_en[2]=~count_en[2]; temp2=0; end else temp2=tem

10、p2+1; //load=~count_en; end end,,部分程序： always@(posedge clk) //*assign begin case(std_f_sel) 2'b00:begin en=indata[0]; end//; load=~en 2'b01:begin en=indata[1]; end//; load=