基于FPGA多通道同步數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)

　　根據(jù)ADS7864的時(shí)序圖，在FPGA芯片EP2C20Q240中采用狀態(tài)機(jī)來設(shè)計(jì)A/D轉(zhuǎn)換控制模塊，在Quartus II 7.2中進(jìn)行了仿真，數(shù)據(jù)讀取方式為循環(huán)模式，仿真結(jié)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(nèi)對被測脈沖信號進(jìn)行計(jì)數(shù)，若脈沖數(shù)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，在被測脈沖的一個(gè)周期內(nèi)，對周期為T的標(biāo)準(zhǔn)信號進(jìn)行計(jì)數(shù)，得到的計(jì)數(shù)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產(chǎn)生±1的誤差，直接測頻法側(cè)重于高頻應(yīng)用，而測周法側(cè)重于低頻應(yīng)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(chǔ)上發(fā)展而來的，它的實(shí)際閘門時(shí)間是不固定的，而是被測信號周期的整數(shù)倍，故與被測信號同步，因此又稱為多周期同步法。此方法消除了對被測信號計(jì)數(shù)時(shí)產(chǎn)生的±1個(gè)數(shù)字誤差，測量精度大大提高，而且實(shí)現(xiàn)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。