李鑫彪，王笑怡

（中国电子科技集团公司第四十七研究所，沈阳110032）

基于FPGA的频率测量仪设计

李鑫彪，王笑怡

（中国电子科技集团公司第四十七研究所，沈阳110032）

随着可编程器件的快速发展，FPGA已经广泛应用在各个领域。由于其性能的稳定性和设计的灵活性，因此本设计也采用了FPGA为主控单元，实现了用于测量信号频率的频率测量仪。在保证精度的基础上，用Verilog硬件描述语言制定了三个模块，以实现系统的整体功能，并对系统实现的整体功能进行了仿真验证。

现场可编程门阵列；频率测量仪；高精度；高速度

1 引 言

频率是各种信号源的一个重要物理量，是电子、通信等领域的一个重要研究对象，其大小和稳定性往往可以决定一个器件或者整个系统的性能。因此，用一种简单有效且精度较高的方法来测量一个信号的频率是检测一个信号频率能否达到要求的一项重要工作，对单独某个器件或者整个系统性能的稳定性起到了有力的保障作用。

选用FPGA作为频率测量仪的主控单元，是因为FPGA具有丰富的逻辑单元和IO口，系统可以方便地进行功能扩展，且其设计灵活方便，可以采用C／C＋＋或Verilog HDL／VHDL进行程序或元器件的编写和修改。此外，采用FPGA设计可以使整个系统采用纯硬件结构，大大提高了系统的时实性。

2 设计原理

频率计的测量原理：给定一个闸门时间和一个已知频率的标准信号，在给定的闸门时间T内，分别测量标准脉冲信号的个数Nx和要被测量信号的脉冲数Nb，则：被测信号的频率为，其中fx为标准脉冲信号频率。……