[实用新型]基于CPLD和单片机的高精度频率仪

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种电子应用技术，具体是指一种基于CPLD和单片机的高精度频率仪。

背景技术

频率测量是电子学测量中最基本的测量之一，市场上的频率计本上大都采用专用计数芯片和数字逻辑电路组成，由于这些芯片本身的工作频率不高，远不能满足在特殊场合高频测量的要求，同时，成本也是其应用的一个瓶颈。

发明内容

本实用新型的目的是为了克服现有技术存在的缺点和不足，而提供一种测频范围广和精度高的基于CPLD和单片机的高精度频率仪。

    为实现上述目的，本实用新型的技术方案是包括以下模块：

    电源，用于给各模块供电；

整形放大电路，用于接收频率源信号，并将信号处理后输出到CPLD计数电路；

CPLD计数电路，该CPLD计数电路上连接有有源晶振模块，用于对频率源信号进行计数，并将计数数据反馈给单片机；

单片机，用于对计数数据进行处理；

功能按键模块，连接于单片机上，用于单片机控制设置；

液晶显示器，连接于单片机，用于将单片机处理后的计数数据进行显示。

进一步设置是所述的电源的输出电压为5V。

本实用新型的优点是结合单片机较强的逻辑控制能力与CPLD的高速、高可靠性、串并工作方式的特点来实现高精度频率计的设计，克服了基于传统测频原理的频率计的测量精度随被测信号频率的下降而降低的缺点。同时，利用CPLD兆赫兹级的计数能力，测频范围为可达100MHz，测频全域的相对误差可降至百万分之一。利用单片机完成兆级以上的乘除运算免除了CPLD消耗更多的资源，降低了成本。 

下面结合说明书附图和具体实施方式对本实用新型做进一步介绍。

附图说明

图1 本实用新型具体实施方式原理框图。

具体实施方式

    下面通过实施例对本实用新型进行具体的描述，只用于对本实用新型进行进一步说明，不能理解为对本实用新型保护范围的限定，该领域的技术工程师可根据上述实用新型的内容对本实用新型作出一些非本质的改进和调整。

   如图1所示的本实用新型的具体实施方式，包括以下模块：

    电源1，用于给各模块供电；本实用新型的电源采用220V交流电经变压、滤波、稳压后得到5V电压供整个系统使用。

整形放大电路2，用于接收频率源信号，并将信号处理后输出到CPLD计数电路；整形放大电路主要对被测信号进行限幅、放大、再经施密特触发器整形后送入CPLD。

采用Altera MAXⅡ系列的EPM1270 CPLD计数电路3，该CPLD计数电路上连接有有源晶振模块，用于对频率源信号进行计数，并将计数数据反馈给单片机；CPLD(Complex Programmable Logic Device)复杂可编程逻辑器件，是从PAL和GAL器件发展出来的器件，相对而言规模大，结构复杂，属于大规模集成电路范围。是一种用户根据各自需要而自行构造逻辑功能的数字集成电路。 

采用MSC-96系列8098单片机4，用于对计数数据进行处理；利用单片机完成整个测量电路的测试控制、数据处理，采用点阵液晶屏进行显示，能直接将探头连接外接信号源准确读取信号源的频率。 

功能按键模块5，连接于单片机上，用于单片机控制设置；具体为设定功(频率测量、周期测量、占空比测量等功能设置。

液晶显示器6，连接于单片机，用于将单片机处理后的计数数据进行显示。