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FPGA Verilog 信号频率计算,基本时钟100MHz,使用锁相环IP核产生200MHz检测时钟,误差为10ns

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简介:
本项目基于FPGA平台利用Verilog语言设计实现,通过集成锁相环(PLL)IP核生成精确的200MHz高频信号用于频率测量,并确保与基本时钟100MHz之间的误差控制在10ns以内。 根据等精度测量原理及示意图可知:被测时钟信号的频率相对误差与其本身无关;通过扩大“软件闸门”的有效范围或提升“标准时钟信号”的频率,可以减小误差并提高测量准确性。 在实际操作中,假设被测时钟信号周期数为X,其每个周期长度记作Tfx。因此该信号的频率计算公式是 fx = 1/Tfx 。由此得出等式:X * Tfx = X / fx = Tx(即实际闸门下的时间)。 进一步结合两个相关方程可得仅包含各自时钟计数和频率的关系表达式为:X * fx = Y * fs = Tx。经过数学变换,我们得到用于计算被测信号频率的公式:fx = (X * fs) / Y。 最后,将已知的标准时钟信号频率fs以及测量值X、Y代入上述方程中即可求得待测时钟信号的实际频率fx。

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  • FPGA Verilog 100MHz使IP200MHz10ns
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    本项目基于FPGA平台利用Verilog语言设计实现,通过集成锁相环(PLL)IP核生成精确的200MHz高频信号用于频率测量,并确保与基本时钟100MHz之间的误差控制在10ns以内。 根据等精度测量原理及示意图可知:被测时钟信号的频率相对误差与其本身无关;通过扩大“软件闸门”的有效范围或提升“标准时钟信号”的频率,可以减小误差并提高测量准确性。 在实际操作中,假设被测时钟信号周期数为X,其每个周期长度记作Tfx。因此该信号的频率计算公式是 fx = 1/Tfx 。由此得出等式:X * Tfx = X / fx = Tx(即实际闸门下的时间)。 进一步结合两个相关方程可得仅包含各自时钟计数和频率的关系表达式为:X * fx = Y * fs = Tx。经过数学变换,我们得到用于计算被测信号频率的公式:fx = (X * fs) / Y。 最后,将已知的标准时钟信号频率fs以及测量值X、Y代入上述方程中即可求得待测时钟信号的实际频率fx。
  • 于Gardner恢复法与-MATLAB仿真
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    本文提出了一种基于Gardner环的时钟恢复算法,并结合MATLAB进行仿真实验,分析了该算法在时序误差检测中的应用效果。 用MATLAB语言编写的Gardner定时同步算法仿真程序,每一行代码都有详细的注释,非常适合初学者理解该算法的过程以及公式的运用。
  • FPGA的1~100MHz和占空比量及1~5M两路方波的量(1%)
    优质
    本项目设计了一款基于FPGA的多功能信号测量系统,能够精确测量1至100MHz范围内的信号频率和占空比,并实现两路方波时间差及相位差的高精度测量,误差控制在1%以内。 基于FPGALCD1602显示的频率测量(范围为1到100MHz)、占空比测量、两路方波时间差与相位差测量误差控制在1%之内,内附代码详解。
  • VerilogFPGA数字
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    本项目采用Verilog硬件描述语言在FPGA平台上设计实现了一款多功能数字时钟,具备时间显示、闹钟提醒等功能。 1. 具备正常的小时、分钟、秒计时功能,通过6个数码显示24小时制的计数器以及另一个用于显示60分钟制的计数器。 2. 可以使用实验系统中的按钮进行“校时”和“校分”操作: - 按下“SA”键时,时间会快速增加并按照每24小时循环一次。 - 按下“SB”键时,分钟将迅速递增,并在达到59分钟后自动进位到下一小时。 - 当按下“SC”键时,秒表会被清零;需要注意的是该按键可能存在抖动现象,因此需要进行消抖处理。 3. 整点报时功能:当计数到达59分50秒开始发出声音提示。频率可以设定为500Hz,并在24小时周期结束后重新归零;同样,在一小时内经过了59分钟后也会回零。 - 在达到59分59秒时,系统会播放最后一声整点报时的声音,其频率可设置为1KHz。 4. 提供定时闹钟功能。
  • FPGA同步设方案
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    本方案提出了一种基于FPGA技术实现的时钟频率同步设计方法,有效解决了不同系统间时钟信号不一致的问题,提高了系统的稳定性和兼容性。 本段落提出了一种基于FPGA的时钟频率同步设计方法,旨在实现高精度的时间同步,并且占用较小的网络带宽资源。该设计方案采用时间同步技术中的时钟频率调整策略,确保简洁高效的系统运行。 在许多工业应用中,如网络化运动控制、机器人控制和自动化生产等领域,精确的时钟同步是不可或缺的技术手段之一。它对提升系统的性能与可靠性具有重要影响,在高速加工领域尤其如此,因为此时需要更精细的时间同步精度。 然而,传统的时钟同步方法通常会存在一些问题,比如选择一个主节点作为时间基准,并通过周期性的报文传输将该信息传递给从属节点以实现延迟补偿。但是这种方法可能会导致从属节点的计数值出现不连续、重复或跳跃等现象。 本段落提出的基于FPGA的设计方案,则是通过对时钟频率进行动态调整,来确保主从时钟之间的同步性,从而达到时间上的精确匹配。这种设计方法利用了低成本且易于集成于硬件中的FPGA技术,并通过最小化网络带宽的使用实现了高精度的时间同步效果。 在该设计方案中,我们提出了一种可调频时钟的设计思路——这是一种完全由数字电路构成的计数器结构,在FPGA上实现起来非常方便。它主要包含了户位时钟计数器、q位累加器以及r位频率补偿值寄存器等关键组件,并通过调整FreqCompValue参数来改变输出的时钟信号。 同时,我们还开发了一套高效的频率补偿算法以支持上述设计方案的实际操作需求,在每次同步周期内都会计算出新的FreqCompValuen数值。FPGA平台上的乘法和除法运算单元能够快速执行这些复杂的数学操作,确保时间同步过程中的准确性和及时性。 实验结果显示,基于FPGA的时钟频率同步设计能够在保持低网络带宽消耗的同时实现高精度的时间校准,并且适用于多种工业控制场景中使用。
  • Verilog程序实现
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    本项目利用Verilog硬件描述语言设计并实现了多种时钟信号处理模块,包括分频器、锁相环等电路,适用于FPGA开发。 基于Verilog实现的时钟信号程序,可以直接粘贴复制并编译使用。
  • 器FPD.ms14
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    锁相环频率检测器(FPD)是一款基于锁相环技术设计的高度精确的频率检测器件。FPD型号ms14适用于各种需要高精度和稳定性的电子设备中,广泛应用于通信系统、无线电接收机及传感器等领域,能够提供高效可靠的频率测量解决方案。 锁相环鉴频鉴相器FPD-ms14
  • FPGA的简易电子Verilog
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    本项目采用Verilog语言在FPGA平台上实现了一个简易电子时钟的设计与验证。系统具备基本的时间显示功能,并通过硬件描述语言实现了模块化和可移植性,为数字电路设计提供了实践案例。 简易电子时钟设计_FPGA_verilog:本段落包含相关代码。
  • FPGA100MHz
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    本设计实现了一个基于FPGA的高速100MHz频率计,能够精确测量信号频率,适用于高频信号测试和分析。 基于FPGA的100M频率计设计功能描述:该频率计以FPGA为核心器件,并嵌入mc8051 IP核,外围设计包括整形电路、1602液晶显示器等部件,构成一个高精度的频率测量设备。通过1602液晶显示屏可以显示被测信号的频率值、周期、脉宽以及占空比信息;闸门时间可在0.1至10秒范围内连续调节,该设计能够实现从0.1Hz到100MHz范围内的精确测量。
  • VerilogFPGA数字数器设
    优质
    本项目采用Verilog硬件描述语言,在FPGA平台上实现了一个高效稳定的数字时钟计数器。该设计具备精确的时间计数能力,并可通过配置进行频率调整,适用于多种时间测量应用场景。 FPGA基于Verilog语言的普通数字时钟计数器代码主要涉及使用硬件描述语言(如Verilog)来设计一个在FPGA上实现的基本时钟计数功能模块。这种类型的计数器通常用于生成特定频率或周期性的脉冲信号,适用于各种定时和同步应用场合。 具体来说,在编写这样的代码时,开发者需要定义输入的系统时钟、复位信号等基本逻辑,并通过组合逻辑或者寄存器来实现所需的计数值输出。此外,还可能涉及到对计数溢出情况下的处理机制设计以确保系统的稳定性和可靠性。 由于是基础版本的设计方案,因此上述描述并未提及任何特定的应用场景或优化措施,而是聚焦于如何使用Verilog语法在FPGA平台上构建一个功能完备的数字时钟计数器模块。