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频率计可以采集外部周期信号的频率，当然实现方法有很多种，这儿我们用FPGA采样计数来实现。
如果用FPGA采样计数实现频率计，那FPGA的采样频率一定要远大于输入信号的频率。这个从直观上是很明确的，你不可能用低频率采样高频信号，就如拿砖头取打天上的飞机，根本打不到的。用相近频率采集输入信号也不可以，因为非常容易错过采集信号的跳变沿，漏过很多采样的信号；只要采样频率远远大于采集信号的频率，才能不会漏过采集信号的跳变细节，得到近似的频率值。
为什么我们不敢保证一定能得到外部输入信号的准确频率值，因为输入信号和FPGA的系统时钟是异步信号，FPGA采集的点有可以巧合错过一个跳变沿，所以我们设计的频率计会有1-2个时钟周期的误差.这个误差可以通过长时间的采集求平均值来减小。
如下所示是FPGA实现频率计的波形示意图，sys_clk是系统时钟，freq_clk是要采集的时钟，flag是设定时间段进行freq_clk时钟数的统计。建议将flag设置成2幂次方秒，这样直接将计数值右移即可，避免了除法的运算。
用系统时钟sys_clk采集输入时钟freq_clk，所以要先把freq_clk同步到sys_clk时钟域，再进行时钟数的统计。所以FPGA的设计也是非常简单的。这里sys_clk时钟频率设置为1MHz，主要是为了减少计数值，方便快速仿真。
设置了一个参数CNT=4000000，就是4秒的时间进行频率计数，然后停4秒，再进行4秒的频率计数，以此反复，用meter_flag进行标识。
freq_flag用来标识采样点，完成输入周期信号freq_clk到sys_clk的同步。
在meter_flag拉高的时候，对freq_clk进行计数，通过采集freq_clk的上升沿，最终得计数值通过右移2位实现除4的操作。
在仿真文件中设置freq_clk是128Hz，仿真结果是128，结果正确。
设置freq_clk是100KHz，仿真结果是100_000，结果正确。
设置freq_clk是128KHz，仿真结果是128.008，有8个时钟的偏差，原因一是128KHz频率和1MHz比已经相差不大了，而且128KHz不是1MHz的整数倍，所以测量可能就会有偏差的。
还有一个重要的原因就是仿真产生的时钟周期freq_clk不是刚刚好的128KHz，可能会有偏差。我们测量一下freq_clk的频率，确实是128008Hz。
文章来源：https://www.toymoban.com/news/detail-783481.html
这节课只是简单的介绍频率计的FPGA实现，如果要提高频率计的精度，有多种方法可以改进，比如用两个计数器，一个上升沿计数，一个下降沿计数，相加求平均；再比如将N个连续的频率值相加求平均等等，有兴趣的读者可以自己设计来试一下。文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-783481.html
到了这里，关于孩子都能学会的FPGA：第二十五课——用FPGA实现频率计的文章就介绍完了。如果您还想了解更多内容，请在右上角搜索TOY模板网以前的文章或继续浏览下面的相关文章，希望大家以后多多支持TOY模板网！
