多周期同步等精度测量频率计开题报告

河南机电高等专科学校毕业设计(论文)开题报告学生姓名： 安青仑 学 号： 0445201 专 业： 通信技术（微波技术方向） 设计(论文) 题目： 多周期同步等精度测量频率计指导教师： 董蕴华 2007 年 3 月 7 日 毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告1结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，撰写1500 字左右（本科生 200 字左右）的文献综述(包括目前该课题在国内外的研究状况、发展趋势以及对本人研究课题的启发)：无论是在科研工作中，还是在高校的电子信息类专业的教学与实验中，甚至在我们的现实生活中都离不开对信号频率的选择。当然我们可以借助与一些普通的仪器来测量出所要选用的信号的频率，例如我们可以用示波器来测量信号的频率，也可以借助于其他专门的精密器材来准确测量所需要信号的频率，为我们试验或科研的正确进行打下坚实的基础。然而我们本着从经济和实践的角度来考虑问题，我们发现像示波器等这样的测量仪器虽然精确度高，但是携带不方便，因为我们在试验或搞科研时是不可能只在一个地方进行，大而笨重的仪器难免太费周折，因此有很多人，特别是经常与各种电子信号打交道的专业人员，都希望有一种既精确耐用又小型化的频率计。本设计就是从实际应用与经济的角度出发，综合运用本人所学的专业知识，设计出了一个既实用又携带方便的小型化数字频率计，是专门用来测量信号频率的。现在的电子技术发展是非常快的，特别是各种集成电路更是如雨后春笋般地出现。从理论与原则上考虑，我们可以用纯硬件的方法，也就是用集成电路，再加上所需要的各种外围独立电路来完成本设计。但是这种方法不是太好，因为用纯硬件电路来实现的方法都有一个致命的弱点，那就是占用电路板面积较大，而且很多情况下的一些数据不便于修改，而且不能让被测信号与时基信号实现同步，存在量化误差的积累，所以本设计是在采用模拟集成电路和数字集成电路在形成信号的基础上，在显示模块本设计采用了单片机为主再加上一些必要的外围电路来实现对信号频率的宏观测量，本设计中单片机采用的 AT89C51 单片机型，而且易于编程，也就是把编好的程序写到单片机里，用软件的方法实现。本设计所能完成的技术指标主要有：1 测量功能：测频、测周期、测脉冲宽度以及脉冲的占空比。2 测频、测周期、测脉冲宽度的误差：1%。3 被测信号的频率范围：0.1Hz10MHz4 被测脉冲信号的宽度：100us。5 最大闸门时间：10s；显示刷新时间在 110s 连续可调。本人在设计时，对现代技术的发展的看法是非常乐观的，尤其是对现代电子与通信领域的快速发展，站在现实的角度上，放眼未来，在广阔的电子领域，数字化、集成化、智能化与小型化是本行业发展的必然趋势。因为数字化和集成化将彻底改变过去那种大而重的模拟电路实现的方法，同时在电路所能实现的功能上，也作了很大的改善，对模拟电路的种种弊端也做了改进，在电子领域模拟电路的发展虽然很快，而且各种模拟技术的实现也非常的完善，但是纯粹用模拟技术来实现，存在着一个致命的弱点，那就是模拟电路的频带利用率非常低，也就是说模拟电路在复用技术的发展上是远远不如数字技术的；再着在智能技术的发展方面，比过去也有了很大的改善，过去的几十年里，我们都普遍采用机械的方法来完成各种电路动作，而现在我们可以充分发挥我们人类大脑的作用，编制出各种程序来与模拟技术相结合的方法来代替一些机械化器材的生产与动作，这样不仅经济同时也使各种仪器经久耐用；同时集成电路的运用也大大改善了独立元器件的使用环境，同时在本人设计的过程中，也深切的体会到硬件设施和软件相结合给我们的研究和工作带来的优越性，它不仅带来了高速的处理功能，而且也使我们节省了大量的材料，因此本设计中就用了大量的集成电路，如数字集成电路中的的译码器、计数器与锁存器等，还有模拟集成电路中的电压比较器与各种功率放大器。参考文献1 黄正谨 主编 电子设计竞赛赛题解析 东南大学出版社.2 梅丽凤 王艳秋 编 单片机原理与接口技术 清华大学出版社 北方交通大学出版社3 江晓安 董秀峰 编 模拟电子技术 西安电子科技大学出版社4 张亚华 董作霖 编电子电路辅助设计与辅助分析航空工业出版社5 刘宝琴 编 数字电路与系统 清华大学出版社6 梁廷贵 编 现代集成电路实用手册 科学技术文献出版社7 杨成利 董蕴华 编 数字电子技术 黄河水利出版社8 科林 孙人杰 编 TTL、高速 CMOS 手册 电子工业出版社9 John F.wakerly 编 数字设计 原理与设计第三版 高等教育出版社10 /bzyteach/skja/digital/005070300.htm11 毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告本课题的研究思路（包括要研究或解决的问题和拟采用的研究方法、手段（途径）及进度安排等）：整个系统功能的实现是非常的复杂，所以本设计是将整个系统划分为几个子系统来具体实现其各自的功能：输入通道由前置放大器和整形器等组成，其主要技术指标为增益和带宽，也要求它具有高的输入阻抗，而且本部分的所有器件都要用高速宽带器件，为了适应测量脉冲宽度以及时间间隔的需要，输入通道中要有脉冲沿（+ ，-斜率）选择、触发电平调节电路。要求显示刷新时间在 110s 内连续可调，采用的是基于 555 定时器组成的单稳态电路，用电位器来调节时间常数。多周期等精度测量控制及功能切换逻辑由数字电路来实现，而且大多数都是采用isPLD 器件。其主要技术指标为工作速度和两个计数器的容量，工作速度的实现是没有问题的，因为大多数 isPID 器件的工作频率均大大超过 10MHz，对计数器的工作容量而言，闸门时间为最大值 10s，被测输入信号频率为 10MHz 时，两个计数器则应为 8 位十进制计数器或 28 位二进制计数器，为了节省资源，时间计数器的高16 位用单片机的内部定时/计数器来实现，余下的低 12 位用硬件电路实现，事件计数器的 28 位则由硬件电路来实现。单片机子系统的功能主要由软件来实现，其中主程序对频率计的测量流程起总体控制作用；键盘中断子程序用于具体的测量项目选择；软件计数器子程序主要用于事件计数器和时间计数器的计数；数据处理子程序对事件计数器和时间计数器的计数进行一系列处理后，作为显示子程序的输入数据。测量结果刷新显示子程序用于对结果进行刷新，然后检测由 555 单稳态电路连续调节的显示刷新时间是否结束，若结束则返回主程序。最后对稳压电源的设计，稳压电源由于为整个系统提供稳定的直流电源，由于稳压电源的技术实现比较