基于FPGA的简易频率计与频率计的三种实现方法

简易频率计

常用频率测量法：频率测量法、周期测量法、等精度测量法

1、频率测量法（计频法）：单位时间内，信号周期变化的次数，假设时间为T，那么我们在T时间内周期数为N，那么我们就可以计算出频率，T/N然后取倒数，即N/T=f

缺陷：N可能会出现±1的误差，然后就影响到我们的频率，如果被测时钟频率越小，时间T不变，那么误差对结果的影响就越大

总结：适用于高频信号的测量，并且会出现±1的一个误差，测量低频误差大

2、周期测量法（计时法）：先测量被测信号的时钟周期T，然后根据f=1/T，求出被测时钟的频率，先测量第一个上升沿的时间，然后测量第二个上升沿的时间，两个相减，就是时钟周期T，然后取倒数就是时钟频率

缺陷：如果频率比较低，那么测量这两个上升沿的时间是比较容易的，如果被测时钟信号频率很高，那么我们需要很高的计时器来测量这个微小的时间差，测量高频难以满足要求，如果我们想测量高频，那么也是可以的，那么我们测量多个时钟周期的时间，然后求平均值

总结：适合测量低频，不适合测量高频

3、等精度测量法：分为软件闸门、被测时钟信号、实际闸门、标准时钟信号、标准时钟信号实际计数范围五个

​ 软件闸门是我们人为设置的测量时间T，被测时钟信号频率为fx，在被测时钟信号的同步下，把软件闸门同步成一个实际闸门，实际闸门的测量时间为Tx，Tx不一定等于T，会出现±1时钟周期的一个误差，成因与频率测量法的成因一致，并且Tx是被测时钟信号fx的一个整数倍，消除了±1的一个误差，标准时钟信号频率为fs，标准时钟信号实际计数范围是在实际闸门下，对我们的标准时钟信号fs计数，然后计数范围就是标准时钟信号实际计数范围，但是这个标准时钟信号也会存在一个时钟周期的误差，成因与频率测量法一致

我们可以知道，这个方法也会产生误差，产生一个标准时钟信号的误差，那么我们如何减小这个误差呢？

1、增加软件闸门的时间T，实际闸门就会变大，然后标准时钟的数量会增加，然后误差不变，对结果的影响变小

2、提高标准时钟信号的频率，也是让数量增大，然后误差不变，对结果的影响变小

在实际