1. 研究目的与意义（文献综述）

频率计又称为频率计数器，顾名思义，是一种用来测量频率信号频率的仪器。频率是信号的一种重要的信息，在现代通信技术中，频率经常会用作信息传递的载体，因此也在现代通信中占据极其重要的地位。频率作为信号的一项重要的参数，在电路的设计中通过滤波器的设置可以根据信号不同的频率特性，提取出所需要的目标信号。

在传统的电子测量仪器中，频率计的应用范围越来越广。频率计不仅在可以测量一些规则信号的频率，在教学、科研、高精度测量以及工业控制领域中均有广泛应用。虽然示波器可以测量信号的频率，但是其精度不够高，误差较大。频谱仪虽然可以准确测量信号的频率，但是其体积较大，测量速度较慢，不能快速准确测量信号的频率。^[1-3]

为了方便对信号的频率特性进行研究，设计出精度足够好，且较为方便的测量方法非常有必要，因此对频率计技术的发展提出了较高的要求。在传统的频率计设计产品中，基本都是采用专用的芯片和数字电路来组成实现，但是这种设计方法设计出来的频率计会受到这些芯片本身的工作频率的限制，从而限制了产品工作频率的提高。

2. 研究的基本内容与方案

此次的基于xilinx开发平台或者altrea开发平台，使用verilog-hdl语言完成fpga模块的代码部分。此次设计的目标，是在了解数字频率计设计原理的基础上，完成数字频率计的设计与实现，并且最终能够实现信号频率在1hz~1mhz，波形为方波、正弦波，幅度为0.5~5v，并且信号的占空比在15%~85% 的信号的频率测量。

频率计的基本原理是采用一个频率稳定度高的频率源作为时钟频率，用来作为测量其他频率信号的对比信号。信号的频率可以理解为单位时间内待测信号的脉冲数，也可以通过改变测量的闸门时间，通过换算得到待测频率的频率值。闸门时间越长，测得的频率值越准确，但闸门时间的增长，也同时延长了刷新的时间。^[1-3,7-10]

频率的测量方法主要有两种。一种是直接测量的方法，即在一定的闸门时间内测量被测信号的脉冲数。直接测量法在测量高频时精度比较高，在测量低频时则误差较大。另外一种是间接测量法，例如周期测频法，v-f转换法等。间接测频法仅适用于测量低频信号。由于直接测量在低频区频率计的测量精度会降低，在实际的使用中有较大的局限性，因此此次设计拟采用等精度频率计的设计，保持恒定的测量精度。^[1-4,9]

3. 研究计划与安排

第1-4周：查阅文献资料，明确研究目标，完成开题报告；

第5-10周：进行开发板硬件系统研究和外部扩展电路硬件设计，编写系统功能代码；

第11-13周：进行系统调试、完善；

4. 参考文献（12篇以上）

[1] 雷胜. 基于fpga的数字频率计设计与仿真[d]. 黑龙江大学, 2015.

[2] 余果, 郭心伟, 刘小浩,等. 基于fpga的数字频率计设计[j]. 电子设计工程, 2016, 24(18):57-59.

[3] 张楠楠，陈龙，郭桓哲，李大宇.基于fpga的多功能数字频率计的设计与实现[j].电子世界.2016，12(37)：50-51.