基于FPGA多通道同步數據采集系統設計

　　根據ADS7864的時(shí)序圖，在FPGA芯片EP2C20Q240中采用狀態(tài)機來(lái)設計A/D轉換控制模塊，在Quartus II 7.2中進(jìn)行了仿真，數據讀取方式為循環(huán)模式，仿真結果如圖5所示。

　　2.3 頻率測量模塊

　　在頻率測量模塊中，首先對電壓信號進(jìn)行濾波和整形，經(jīng)過(guò)比較器后得到一個(gè)方波信號，輸出的方波信號作為頻率測量模塊的輸入信號。常用的頻率測量方法有直接測頻法、測周期法和等精度測頻法。直接測頻法的基本原理是在單位時(shí)間T內對被測脈沖信號進(jìn)行計數，若脈沖數為N，被測信號的頻率為f=N/T；測周法是用被測信號作為測量時(shí)間閘門(mén)，在被測脈沖的一個(gè)周期內，對周期為T(mén)的標準信號進(jìn)行計數，得到的計數值為N，則所測信號的頻率為f=1/（T×N）。但是這兩種方法都會(huì )產(chǎn)生±1的誤差，直接測頻法側重于高頻應用，而測周法側重于低頻應用。本文采用等精度測頻法，等精度頻率測量方法是在直接測頻方法基礎上發(fā)展而來(lái)的，它的實(shí)際閘門(mén)時(shí)間是不固定的，而是被測信號周期的整數倍，故與被測信號同步，因此又稱(chēng)為多周期同步法。此方法消除了對被測信號計數時(shí)產(chǎn)生的±1個(gè)數字誤差，測量精度大大提高，而且實(shí)現了在整個(gè)測量期間的等精度測量，具有精度高及在測量過(guò)程中精度保持恒定的特點(diǎn)，且不隨被測號變化而變化。等精度測頻法的基本原理如圖6所示。