一种优化周期测频法数字频率计的设计

针对在频率测试中使用周期测频法测高频信号存在较大误差的问题,设计了一种以现场可编程逻辑门阵列为核心控制器件的数字频率计。该频率计在采用周期测频法的基础上,同时设计了被测信号的量程估计模块和分频模块提高测试精度。该频率计不需人为设置量程,量程估计模块可以自动确定被测信号fx的频率范围。被测信号经过量程估计后,根据量程值确定分频数N,对fx进行10N分频,将分频后的信号作为闸门来进行精确的测量。由于被测信号经过分频,所得的闸门得到了相应的扩大,从而减小了测试误差。仿真结果表明,该频率计能够实现对输入频率范围在1 Hz～10 MHz的周期信号周期测量,测量精度在10-6。

PXIe总线可重构测试仪器设计

对传统的通用自动测试系统以及基于现场可编程门阵列的可重构仪器的工作原理和框架结构进行了研究。针对当前传统通用自动测试系统体积庞大、矩阵开关多、易造成仪器损坏、测试效率低等缺点,以通用自动测试系统和可重构仪器的设计理念为基础,提出了一种PXIe总线可重构仪器方案。该仪器采用"核心块+功能块"的框架结构,以现场可编程门阵列组成的可重配置结构为核心,采用AS配置方式,通过PXIe总线实现测试仪器与PC机的通信,设计了数字万用表、信号发生器及频率计等功能模块。利用SOPC Builder创建Nios II处理器系统,设计了配置选择器,实现了各个功能模块的集成、选择及切换。该仪器有效简化了系统结构,减小了仪器接口的冗余度以及开关数量,降低了测试成本,提高了测试效率,同时也使得操作更加灵活和方便。