基于vhdl数字频率计的设计开题报告

基于vhdl数字频率计的设计开题报告内容摘要：

示激光强度在 1 秒内所振荡的次数 , 然后将得到的数值乘上 100 万。 据科学家研究小组说 , 这种新型 “ 光钟 ” 的精度至少是最好的铯原子钟的 1000 倍。 但是 , 不同光波之间和某一光波与铯微波频标之间的频差测量都是极其庞大复杂 , 价格昂贵的工程。 1999 年 , 德国首次报道了 “ 飞秒激光光学频率梳 ” , 飞秒光梳的出现提供了一个准确实用的 “ 光学频率综合器 ”。 一举将微波频率基准与光学频率 / 波长联系起来。 由于飞秒光梳的研究成功和迅速推广应用。 使冷原子 / 离子存储 稳频的光频标与飞秒光梳结合成 “ 光钟 ”。 使光学频率标准的实际应用变为现实。 光钟的研制将成为国际计量发展的一个新热点。 目前 , 科学家们正在把其他量转换成时频量进行测量。 第一个完成这种转换的是长度。 目前利用飞秒 ( 10 16 秒 ) 激光脉冲所产生的梳状频谱与微波频率联系起来 , 这样就可实现长度和时间基准的比对。 再就是电学量。 当两块低温 ( 液氮 ) 超导金属充分接近 , 其间相隔仅为约 1 纳米的绝缘层时便形成超导结 , 若在结的两端施加直流电压 , 结上即会产生高频超导电流。 这时约瑟夫森效应的宏观现象 , 是一种量子力学 隧道穿透效应 , 其频率即可与电压挂钩 , 单个结显示为若干毫伏 , 上千个结叠加起来可获得 1 伏或 10 伏的电压。 另一方面 , 量子化霍尔效应产生了量子化电阻 , 使电阻取决于基本物理常数和一个整数值。 利用物理关系把温度转换为频率的研究正在进行之中 , 比如某些材料和四极矩的共振频率随温度而变化。 质量和物质的量与频率的关系 , 也正在探索之中 , 比如利用电功率与机械的等价性 ,先确定力再定义质量单位。 或者通过一定数量的基本粒子和阿伏加德罗常数的精确测量来实现质量和物质的量。 事实上 , 计量单位的基础已由或正在由宏观实物体系过渡到微观量子体系 , 从而大大提高了单位实现的准确性、稳定性、可靠性和普通适用性。 在电子测量领域中，频率测量的精确度是最高的，可达 10— 10E13数量级。 因此，在生产过程中许多物理量，例如温度、压力、流量、液位、 PH值、振动、 位移、速度、加速度，乃至各种气体的百分比成分等均用传感器转换成信号频率，然后用数字频率计来测量，以提高精确度。 由于大规模和超大规模数字集成电路技术、数据通信技术与单片机技术的结合， 频率计的发展 进入了智能化和微型化的新阶段。 其功能进一步扩大，除了 测量频率、频率比、周期、时间、相位、相位差等基本功能外，还具有自捡、自校、自诊断、数理统计、计算方均根值、数据存储和数据通信等功能。 此外，还能测量电压、电流、阻抗、功率和波形等。 国际上数字频率计的分类很多。 按功能分类，因计数式频率计的测量功能很多，用途很广。 所以根据仪器具有的功能，电子计数器有通用和专用之分。 (1)通用型计数器：是一种具有多种测量功能、多种用途的万能计数器。 它可测量频率、周期、多周期平均值、时间间隔、累加计数、计时等；若配上相应插件，就可测相位、电压、电流、功率、电阻等电量；配 上适当的传感器，还可进行长度、重量、压力、温度、速度等非电量的测量。 (2)专用计数器：指专门用来测量某种单一功能的计数器。 如频率计数器，只能专门用来测量高频和微波频率；时间计数器，是以测量时间为基础的计数器，其测时分辨力和准确度很高，可达 ns数量级；特种计数器，它具有特种功能，如可逆计数器、予置计数器、差值计数器、倒数计数器等，用于工业和白控技术等方面。 数字频率计按频段分类 (1)低速计数器：最高计数频率＜ 10MHz； (2) 中速计数器：最高计数频率10— 100MHz； (3)高速计数。