1 引 言

本课题来源于一个无纸记录仪的项目。在该项目中要求无纸记录仪中有一路通道将工业现场采集到的频率信号测量并显示出来。传统的测频系统大多采用单片机加逻辑器件构成，而这类测频系统存在测频速度慢、准确度低、可靠性差的缺点，故而使测量仪表达不到工业现场的要求。鉴于此，本文设计了一种基于嵌入式微处理器SEP3203和FPGA的测频系统。将嵌入式微处理器灵活的控制功能与FPGA的设计灵活、高速和高可靠性的特点有机结合，从而达到工业现场的实时测量要求，而且该测频系统具有可重构性。

2 测频原理

常用的直接测频方法主要有测频法和测周期法2种。测频法就是在确定的闸门时间tw内，记录被测信号的变化周期数(或脉冲个数)Nχ，被测信号的频率为fχ＝Nχ／tw。测周期法需要有标准信号的频率fs，在待测信号的一个周期内tχ，记录标准频率的周期数Ns，被测信号的频率为fχ＝fs／Ns。这2种方法的计数值会产生±1个字的误差，并且测试精度与计数器中记录的数值Nχ或Ns有关。为了保证测试精度，一般对于低频信号采用测周期法，对于高频信号采用测频法，这样测试时很不方便，所以人们提出了等精度测频的方法。

等精度测频方法是在直接测频方法的基础上发展起来的，他的闸门时间不是固定的值，而是被测信号周期的整数倍，即与被测信号同步，消除了对被测信号计数所产生±1个字的误差，达到了在整个测试频段内保持等精度测量。其测频原理如图1所示。

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