摘要:本文讨论了信号相位差的测量研究与实现，系统采用现场可编程门阵列和单片机构成双系统实现相位差测量。系统主要由整形电路、现场可编程门阵列最小应用系统、单片机最小应用系统、显示模块和键盘模块五部分构成。两路输入信号通过由高速比较器构成的过零比较电路后得到同频、同相的脉冲信号；然后在现场可编程门阵列最小应用系统中进行二分频处理送入到由异或门组成的相位比较电路，得到两路脉冲信号的时间间隔，再通过等精度测频求出脉冲信号的周期；接下来由单片机最小应用系统控制运算，计算输出信号的相位差，最后输出到显示屏。在此过程中，也可通过键盘控制输出的数据在显示屏上显示的位置。通过该系统能够快速准确的实现两路同频率信号之间的相位差测量。最终获得的结果表明，该系统很好的发挥了单片机的高性价比、结构简单、开发周期短、控制功能强和可靠性高，以及充分综合利用了，现场可编程门阵列的提高系统集成度和可靠性以及反复使用的特点。

关键词：相位差  单片机  现场可编程门阵列  高速比较器

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摘要

ABSTRACT

1 引言-1

1.1 课题背景及研究意义 -1

1.2 常用的测量方法-1

1.3 课题设计任务-2

2 信号相位差-3

3 方案设计与论证-4

3.1 方案设计-4

3.2 方案选择-6

4 硬件电路设计-7

4.1 整形电路-7

4.2 FPGA最小应用系统-8

4.3 单片机最小应用系统-9

4.4 LCD显示模块-12

4.5 键盘输入模块-13

5 系统软件设计-15

5.1 FPGA中功能模块设计-15

5.2 功能模块设计-16

5.3 单片机的汇编程序设计-18

5.4 LCD显示程序-19

5.5 键盘控制程序-20

5.6 系统主程序流程-20

6 调试测试-21

7 总结-22

参考文献-23

致谢-24