摘  要: 现场可编程门阵列(FPGA)是一种现场可编程专用集成电路,速度快、成本低、功耗低,特别适用于复杂系统的设计,现场可编程门阵列的出现给现代电子设计带来了极大的方便和灵活性，使复杂的数字电子系统设计变为芯片级设计，同时还可以很方便地对设计进行在线修改，因此,FPGA系列器件己成为最受欢迎的器件之一。近年来,FPGA市场发展十分迅速,如今,FPGA器件已广泛应用于通信、自动控制、信息处理等诸多领域,本系统设计一个基于FPGA的六位的高精度数字频率计，采用Verilog HDL语言编写程序实现。频率是电子技术领域内的一个基本参数，同时也是一个非常重要的参数。稳定的时钟在高性能电子系统中有着举足轻重的作用，直接决定系统性能的优劣。随着电子技术的发展，测频系统使用时钟的提高,测频技术有了相当大的发展。

关键词: 现场可编程门阵列（FPGA）; Verilog HDL; 数字频率计;

目录

摘要

Abstract

1、绪论-1

1.1、课题研究背景-1

1.2、频率计概况-1

1.3、频率计发展现状-2

2、频率测量技术的研究-2

    2.1、常用的频率测量方法-2

   2.1.1、直读法测频-3

   2.1.2、 比较法测频-3

   2.1.3、 脉冲计数法测频-4

    2.2、脉冲计数法的测量原理-4

    2.3、基于脉冲计数的直接测频法-5

    2.4、 基于脉冲计数的周期测频法-5

   2.4.1、 周期测频法原理-6

    2.5、 多周期同步测频法-6

   2.5.1、多周期同步测频法测量原理-6

   2.5.2、 多周期同步测频法误差分析-7

   2.5.3、 常用的几种测频方法总结-8

    2.6、小结-8

3、FPGA概述-8

3.1、FPGA概况-8

3.2、FPGA基本特点-9

3.3、FPGA现状和发展趋势-9

3.4、FPGA开发环境简介-10

       3.4．1、Quartus II简介-10

3.4.2、Verilog HDL语言简介-10

4、高精度数字频率计设计-11

4.1、芯片选择-11

4.1.1、EP1C3T100C8N芯片封装-11

4.1.2、芯片特点-12

4.2、频率计原理-12

4.3、测频方案-13

5、硬件系统原理图-14

5.1、FPGA最小系统搭建-14

5.2、前端信号处理电路-16

5.3、数码管显示部分电路-17

5.4、清零复位模块电路-18

5.5、设计原理图的一般步骤-19

6、软件设计-19

6.1、顶层电路设计-20

6.2、计数模块-21

6.3、清零信号和锁存信号产生模块-21

6.4、频率检测分频模块-22

6.5、Quartus II程序仿真-22

6.6、小结-23

结论和展望-24

参考文献-25

致谢：-26

附录：-27