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基于MCU和FPGA的低频数字相位测量仪设计
资料介绍
本设计采用单片机与FPGA相结合的电路为方案，很好地发挥了FPGA运算速度快、资源丰富、编程为一便的特点，并利用了单片机较强的运算、控制功能，使得整个系统模块化、硬件电路简单、使用操方便。文章主要介绍方案的论证和系统硬件的设计，给出了详细的系统硬件电路图。LM339对正弦信号进行整形和放大，FPGA对此两路信号进行采集，测量和计算。FPGA内部的二选一数据线选择器根据MCU发出的握手信号，选择输出频率或相位差二进制数据。
单片机完成对FPGA的控制后，使FPGA按照单片机的要求通过19根I/0线分时发送被测信号的周期数据、相位差对应的时间差数据。单片机通过分析和计算，把得出结果送串行口RXD和TXD显示。实践表明，该相位测量仪具有较好的性能。可以对20Hz~20kHz频率范围的信号进行频率、相位等参数的精确测量，测相绝对误差不大于2；采用数码管显示被测信号的频率、相位差，硬件结构简单。与传统的电路系统相比，其有处理速度快、稳定性高、性价比高的优点。
关键词：单片机；集成电路；现场可编程门阵列
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