标题中提到的“基于STM32和CPLD可编程逻辑器件的等精度测频”,涉及了两个主要的技术领域:嵌入式系统设计与数字逻辑设计。STM32是一种广泛使用的32位微控制器系列,而CPLD(复杂可编程逻辑设备)是一种用户可编程的数字逻辑器件,能够实现高度定制的数字逻辑电路。 在描述中提到的“频率测量”,是电子工程领域的一项基本技术。频率作为信号的一个关键参数,其测量结果对于电子系统的设计、调试和功能验证具有重要的意义。频率测量技术的精确度直接影响到电子设备的性能和可靠性。 本文提出的“等精度测频”技术,是针对传统频率测量方法局限性的改进。传统的直接测频方法和测周期法都存在一定的误差,尤其是当被测信号的频率较低或较高时,测量的精度会受到影响。而等精度测频方法通过让闸门时间与被测信号周期同步,确保了测量精度的一致性,适用于宽频带的频率测量。 在系统设计中,使用STM32作为核心控制芯片,通过程序控制实现了高精度的测频。STM32系列微控制器的高计算能力、丰富的外设接口以及灵活的编程能力,使其成为此类应用的理想选择。STM32F103C8作为一款高性能的32位微控制器,其频率可以达到72MHz,具备了足够的处理能力来执行复杂的算法和控制任务。 而CPLD在设计中起到的作用是实现复杂的数字逻辑电路,与STM32的微处理器部分形成互补,提供了可编程的硬件逻辑功能,这对于设计专用测量仪器来说十分关键。通过CPLD的编程,设计者可以灵活地实现各种测频算法的硬件加速,从而提高整个系统的性能和响应速度。 本文内容指出的“测频范围1Hz~200MHz,分辨率为0.1Hz,测频相对误差百万分之一”,表示该设计能够覆盖从极低频到极高频的范围,并且具有很高的测量精度和分辨率。这些指标是通过精密设计的硬件电路和高效的软件算法共同实现的。 技术指标中还包括周期测量、占空比测量和计数范围等参数,这些功能要求表明该频率计不仅可用于频率测量,还可以用于信号周期和占空比的分析,这在电子工程和仪器仪表领域中十分重要。通过特定的测量技术可以实现对信号特性的全面分析,从而帮助工程师进行故障诊断、性能评估等。 硬件设计方面,系统采用了ST公司的STM32F103C8微控制器和Altera公司的EPM240T100C5 CPLD器件。STM32F103C8微控制器具备高速性能和丰富的外设接口,而EPM240T100C5 CPLD则提供了高速逻辑处理能力和灵活的用户编程接口。两者结合能够实现精确的时序控制和信号处理,是电子测量设备中常见的硬件架构。 系统硬件结构的设计包括主控芯片模块、JTAG下载模块、复位电路模块、上位机显示模块和被测量输入模块。这些模块共同协作,实现了从信号采集到数据处理、用户交互和数据展示的整个流程。 在数字电路设计中,通过SPI总线将数据和命令从STM32F103C8微控制器传送到CPLD器件,进而实现对内部逻辑单元的控制。这种设计使得系统不仅具有高效的处理能力,还具备了良好的扩展性和可维护性。 文章中提及的测频原理、控制时序图、逻辑框图等,都是数字电子测量领域的核心知识。控制时序图显示了计数器计数过程中的门控信号和闸门时间的控制逻辑,而逻辑框图则展示了信号处理的整个流程和各个硬件模块的相互关系。 文章还涉及了功耗问题,对于便携式或需要长时间运行的电子设备来说,低功耗设计是非常重要的。本文中的系统功耗为1.25W,这体现了设计者对功耗的优化和考量。 在实际应用中,这样的测频技术可以广泛用于电子工程、资源勘探、仪器仪表等领域中,为技术人员提供精确可靠的频率测量工具,极大地提高了工作效率和测量结果的准确性。
2026-01-18 18:46:00 124KB STM32 CPLD 等精度测频
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设计并实现了基于FPGA和8051 IP核的正弦信号频率和幅度的测量系统。系统包括模数转换器、FPGA数据采集模块、51 IP核的数据处理及控制模块、LCD液晶显示模块。经测试验证,该系统能够实现对输入正弦信号频率和幅度的实时、精确测量。
2025-07-31 19:43:09 660KB FPGA 8051 正弦信号 等精度测频法
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STM32微控制器系列是ST公司生产的一种广泛使用的32位ARM Cortex-M系列处理器。STM32系列以其高性能、低功耗和丰富的外设支持,广泛应用于嵌入式系统设计中。在设计中,经常需要使用到定时器的输入捕获功能来测量外部信号的频率。本文将详细探讨如何利用STM32的HAL库来实现输入捕获测量频率的方法。 输入捕获是定时器的一个重要功能,它可以用来测量外部信号的频率、周期、占空比等参数。在STM32微控制器中,定时器可以配置为捕获模式,通过其输入捕获功能,当输入信号的电平发生变化时,定时器可以记录当前的时间计数器的值。通过记录信号高低电平持续的时间,再计算出频率,这是测频法的基本原理。 要使用STM32的HAL库实现输入捕获功能,需要配置定时器的相关寄存器,设置为输入捕获模式。这一过程通常涉及以下几个步骤: 1. 配置定时器的时钟源和分频系数,以达到所需的测量频率范围。 2. 设置定时器的预分频器和自动重装载寄存器,以调整输入捕获的分辨率。 3. 将定时器的输入通道配置为输入捕获模式,并选择合适的边沿检测(上升沿、下降沿或双边沿)。 4. 启用中断,并在中断服务程序(ISR)中处理捕获事件,记录时间戳。 5. 根据捕获到的时间戳计算信号的频率。 在使用HAL库时,可以利用STM32CubeMX工具生成初始化代码,这将大大简化配置过程。一旦配置完成,就可以在中断服务程序中读取捕获值并进行频率计算。频率的计算公式通常为频率 = 定时器时钟频率 / (捕获值2 - 捕获值1),其中捕获值1和捕获值2是连续两次捕获事件的时间戳。 HAL库提供了一系列的API函数,比如HAL_TIM_IC_CaptureCallback,它会在捕获事件发生时自动被调用。在这个回调函数中,可以获取捕获的值,并根据需要进行处理。此外,HAL库的配置还包括设置优先级、中断使能等。 在实际应用中,输入捕获功能不仅可以用于测量外部信号的频率,还可以用于实现电机控制中的转速测量、位置检测等。因此,掌握该技术对于进行STM32微控制器开发十分重要。 除了软件上的配置之外,硬件连接也不容忽视。输入捕获通常通过GPIO(通用输入输出)引脚连接到定时器的输入通道。确保硬件连接正确无误,是实现输入捕获功能的前提条件。 STM32HAL库输入捕获功能是测量外部信号频率的有效手段。通过上述步骤的详细配置和编程,可以实现精确的频率测量,进而为各种应用提供准确的时间基准或控制信号。掌握该技术对于从事基于STM32平台的嵌入式系统开发者而言,是一项基本且重要的技能。
2025-05-04 05:33:54 7.49MB stm32
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本文中提出一种基于ARM与CPLD宽频带的数字频率计的设计,以微控器STM32作为核心控制芯片,利用CPLD可编程逻辑器件,实现闸门测量技术的等精度测频
2024-06-04 17:11:52 96KB CPLD
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基于CPLD等精度测频法的数字频率计设计,李剑勇,,本文利用 ALTERA 公司生产的CPLD可编程器件 EP1K50QC208-3,基于等精度测频法原理设计实现数字频率计。 硬件主要有主板及显示两大模块,软
2023-04-10 18:51:48 259KB 等精度
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中文为旋转因子不变法,该类算法包括ESPRIT、MUSIC等等。 其核心思想:基于相位的处理,由于相位=频率*时间差;因此可以测量角度的算法,都可以测量频率
2023-03-27 18:49:44 1KB ESPRIT DOA估计
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由于雷达信号覆盖带宽范围的增大,在对宽带雷达信号进行模数转换时,采样频率需要达到吉赫兹,因此存在后端的信号处理速度和信号采样速率不匹配的问题。为了解决该问题,采用高效数字信道化结构。为了实现对经过该结构处理的雷达信号的频率参数估计,提出在传统的瞬时相位差测频的基础上加上中值滤波处理的测频方法。仿真结果表明该方法能够有效地提高调制信号的测频精度,减小由于相位编码信号本身存在相位跳变而引起的测频误差。可以将该方法应用于宽带数字接收机后端信号处理的频率测量。
2023-03-08 20:01:20 599KB 现代电子技术
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博文 电赛校赛-单相逆变电源设计(单片机部分--MSP430F249仿真测频+串口发送机与串口接收机)工程 https://blog.csdn.net/weixin_41445387/article/details/106884619 建议查看完博文再考虑下载 F249测频串口发送接收
2023-03-06 23:30:02 1.42MB 电赛 proteus MSP430F249
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数字测频 matlab代码 基于 MATLAB 的 计算机视觉工具箱的 cxk 篮球换头 声明:素材及其源文件均来自的,并且律师函只给 UP 一个人。不会两开花。 确定训练文件,也就是需要提前进行视频截图,这里使用一个程序 CAIXUKUNdetector 对于截取一定的视频帧,保存为图像文件。 这个工作的完成也可以依靠收手动完成,主要是为了标定图像进行分类。 选择好图像之后。需要对图片进行打标签,也就是哪一部分是什么。工具箱为 Image Labeler 在进入工具箱之后,就需要对图片进行标定 这个需要 New Session-->Load-->Add image from folder-->Define New ROI Label,Scene Label Definition-->对每一张导入的图片都手工打标-->Export Labels to file。 在打标完成导出数据之后,需要对数据进行训练,这里的 acfDetectortraining.m文件就是做这个用处的 negativefactor=9.5; load('cxk\data RGB\copy.mat','gTrut
2023-02-10 15:04:05 77.63MB 系统开源
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基于正点原子的stm32f4,使用两个定时器,一个作为标准信号输入(已知的),用示波器输入5khz的信号就可以了,记得改参数。另一个用来当作定时器。
2023-01-14 16:01:37 4.36MB MCU
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