Czasopismo | PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY | Rocznik 2023 - zeszyt 9

Design and Implementation of High Precision Four Channels up to 100MHz Frequency Meter and Pulse Generator Using FPGA

Projektowanie i wdrażanie wysoce precyzyjnego czterokanałowego miernika częstotliwości do 100 MHz i generatora impulsów z wykorzystaniem układu FPGA

10.15199/48.2023.09.15

nr katalogowy: 145237
10.15199/48.2023.09.15

Streszczenie

The frequency counter, also called frequency meter, is an auxiliary tool for measuring the frequencies of digital signals, which often requires high measurement accuracy, which counts the number of cycles entered per second. These devices are widely used in designing electronics and telecommunications to measure wave frequency. In this paper, a high-precision 4-channel frequency meter up to 100MHz with an error rate of 0% was designed and implemented in addition to a liquid crystal display (LCD) to display the value of the input frequency to be measured and up to 100MHz pulse generator also for the system testing without the need to use an external pulse generator using (SPARTAN 3EXC3S500 FPGA)

Abstract

Częstotliwościomierz, zwany też częstościomierzem, jest narzędziem pomocniczym do pomiaru częstotliwości sygnałów cyfrowych, co często wymaga dużej dokładności pomiaru, która zlicza ilość wprowadzonych cykli na sekundę. Urządzenia te są szeroko stosowane w projektowaniu elektroniki i telekomunikacji do pomiaru częstotliwości fal. W tym artykule zaprojektowano i wdrożono bardzo precyzyjny 4-kanałowy miernik częstotliwości do 100 MHz ze stopą błędu 0% oraz wyświetlacz ciekłokrystaliczny (LCD) do wyświetlania wartości mierzonej częstotliwości wejściowej i do 100MHz generator impulsów również do testowania systemu bez konieczności stosowania zewnętrznego generatora impulsów z wykorzystaniem (SPARTAN 3E-XC3S500 FPGA)

Słowa kluczowe

Keywords

Bibliografia

1. Juan Li , Fenxian Tian and Xinxin Sun, “Design and Implementation of a High Precision Frequency Meter based on Multimode”, Advances in Computer Science Research (ACSR), volume 90, 3rd International Conference on Computer Engineering, Information Science & Application Technology (ICCIA 2019) 2 Nemat A. A high-resolution digital frequency meter for low frequencies
[J]. IEEE Transactions on Instrumentation & Measurement, 1990, 39(4):667. 3. Li J, Ma X. The Design of Wide Input Range and HighPrecision Frequency Meter Based on FPGA
[C]// International Conference on E-product E-service & E-entertainment. 2010 4. Sardar Masud Rana, Md. Anzan-Uz-Zaman, et-al, “Study on the Application of FPGA Based Frequency Counter Using VHDL Program with Nexus Board”, IE-42/VLSI-1, OCTOBER 2013 5. Haixin Sun, Yujie Fan and Qiang Xiang, “Design of SOPC digital frequency meter based on MicroBlaze”, Journal of Physics: Conference Series, Haixin Sun et al 2021 J. Phys.: Conf. Ser. 1732 012164 6. M. J. MOURE, et-al, 2007, “AN FPGA-BASED SYSTEM FOR THE MEASUREMENT OF FREQUENCY NOISE AND RESOLUTION OF QCM SENSORS”, Latin American Applied Research, 37:25-30 (2007 7. Hu Bing and Liu Xijun, 2011, “Design and Research of SOPC Embedded Digital Frequency Meter Based on FPGA”, M. Zhu (Ed.): ICCIC 2011, Part V, CCIS 235, pp. 476–482, 2011. Springer-Verlag Berlin Heidelberg 2011 8. Yi-Yuan Fang and Xue-Jun Chen, 2012, “Design of Equal Precision Frequency Meter Based on FPGA”, Engineering, 2012, 4, 696-700 http://dx.doi.org/10.4236/eng.2012.410089 Published Online October 2012 (http://www.SciRP.org/journal/eng) 9. Peng Wang, et-al, 2014, “Frequency Meter with Equal Precision Based FPGA + MCU”, Applied Mechanics and Materials, ISSN: 1662-7482, Vol. 614, pp 308-311 10. HUANG rui, 2016, “ Design and Implementation of FPGABased Digital Frequency Meter”, 6th International Conference on Machinery, Materials, Environment, Biotechnology and Computer (MMEBC 2016) 11 Xiaoliang Fu, et-al, 2018, “400MHz FREQUENCY/PHASE DETECTOR AND COUNTER”, 9th International Particle Accelerator Conference, ISBN: 978-3-95450-184-7m doi:10.18429/JACoW-IPAC2018-THPAK106 12 Haobin Dong, et-al, 2018, “A high-precision and fast-sampling frequency measurement method based on FPGA carry chain for airborne optically pumped cesium magnetometer”, 89(7):075001.doi: 10.1063/1.5036822. 13. C. Manjula and D. Jayadevappa, 2020, “FPGA BASED CLOCK FREQUENCY SENSOR AND RANGE ESTIMATING SYSTEM FOR TESTING MEMORIES AND PROCESSORS”, International Journal of Electrical Engineering and Technology (IJEET), Volume 11, Issue 5, July 2020, pp. 11-21, Article ID: IJEET_11_05_002 14 Carlos Jiménez Fernández, et-al, 2018, “FPGA design example for maximum operating frequency measurements”, Authorized licensed use limited to: Universidad de Sevilla. Downloaded on January 26, 2022 at 11:34:55 UTC from IEEE Xplore. Restrictions apply. 15 Xinglin Sun, et-al, 2022, “Frequency-Modulated Signal Measurement Using Closed-Loop Methodology”, Sensors 2022, 22, 7822. https://doi.org/10.3390/s22207822, https://www.mdpi.com/journal/sensors 16 Xilinx,” Spartan-3E FPGA Starter Kit Board User Guide”, UG230 (v1.2) January 20, 2011 17 "Using Digital Clock Managers (DCMs) in Spartan-3 FPGAs". xilinx.com

Jeśli masz wykupiony/przyznany dostęp - zaloguj się. Skorzystaj z naszych propozycji zakupu!

Publikacja


PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY- e-publikacja (pdf) z zeszytu 2023-9 , nr katalogowy 145237 licencja: Osobista Produkt cyfrowy Nowość	10.00 zł

Zeszyt


PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY- e-zeszyt (pdf) 2023-9 licencja: Osobista Produkt cyfrowy Nowość	70.00 zł

Prenumerata

PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - prenumerata cyfrowa
licencja: Osobista

Produkt cyfrowy
Nowość

762.00 zł

PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - PAKIET prenumerata PLUS
licencja: Osobista

Szczegóły pakietu

Nazwa
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - PAKIET prenumerata PLUS (Prenumerata papierowa + dostęp do portalu sigma-not.pl + e-prenumerata)	1002.00 zł brutto 927.78 zł netto 74.22 zł VAT (stawka VAT 8%)

1002.00 zł

PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - papierowa prenumerata roczna + wysyłka
licencja: Osobista

Szczegóły pakietu

Nazwa
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - papierowa prenumerata roczna	960.00 zł brutto 888.89 zł netto 71.11 zł VAT (stawka VAT 8%)
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - pakowanie i wysyłka	42.00 zł brutto 34.15 zł netto 7.85 zł VAT (stawka VAT 23%)

1002.00 zł

Zeszyt

2023-9

Twój Koszyk

Publikacja

Zeszyt

Prenumerata

Zeszyt

Czasopisma