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计数器模块：在设计计数器的过程中需要注意计数器的宽度设置，系统中采用的最大门控时间为10 s，标准信号源的频率为50 MHz，则在计数的允许时间内计数的最大值为：10 50 000 000=500 000 000229=536 870 912，为了方便数据传输，系统中采用了32位位宽的计数，如图7所示，仿真波形如图8所示。

锁存器模块：在门控信号关闭的同时，停止计数，同时启动锁存模块，把测量的数据锁存起来，以便传输。

中断输出：锁存数据的同时，给单片机一个低电平的中断信号，通知单片机读取数据。该模块用于锁存计数器输出计数值，供51IP软核读取，进行处理显示。计数器模块在门控信号关闭(下降沿)的同时，停止计数，同时启动锁存模块，把测量的数据锁存起来，以便传输，锁存电路如图9所示。

数据选择输出：系统中采用了2个32位的计数器，由于单片机采用的是51系列单片机，只有8位的数据总线，所以一次通信只能传输8位数据，所以设计了一个数据输出控制模块。

顶层模块：实例化所有的底层模块。FPGA部分的整体结构图如图10所示。

关键词： FPGA 多功能 频率计