基于PCI接口的頻率穩(wěn)定度測量模塊設計.pdf

1、頻率穩(wěn)定度表征了頻率信號維持其恒定頻率的工作能力。對頻率穩(wěn)定度的測量可以評估一個系統(tǒng)穩(wěn)頻的好壞。評價頻率穩(wěn)定度的手段是計算一定時間段內(nèi)的阿倫方差，要求對頻率信號進行無間隙，不間斷測量。以FPGA為核心的高速等精度的頻率測量，不僅突破了直接測頻方法中對測量頻率需要采用分段測量的局限，而且在整個測量頻段內(nèi)能夠保持高精度不變，是測頻方案中的首選。周邊元件互連總線(PCI)是微型計算機中處理器和存儲器與外圍控制部件、擴展卡之間的互連接口。PCI

2、局部總線由于其速度快、可靠性高、成本低、兼容性好等特點，在各種計算機總線標準中占主導位置，采用基于PCI標準的接口設計已經(jīng)成為數(shù)據(jù)采集項目開發(fā)中的優(yōu)先選擇之一。接口設計采用FPGA具有電路簡單，易優(yōu)化，干擾小等明顯的優(yōu)點，但獨立設計難度較大。本文提出了一種以測量阿倫方差的方式進行頻率穩(wěn)定度評估的等精度測頻電路設計方案，并制作了簡化的，嚴格遵循PCI接口規(guī)范的PCI模組，所有電路集成于一塊可編程邏輯器件(FPGA)為主芯片的板卡上，在滿足

3、設計要求的前提下優(yōu)化了邏輯，降低了延遲和干擾，具有高集成度、高速和高可靠性的特點，該卡應用于橫向塞曼穩(wěn)頻激光器的頻率穩(wěn)定度測量中。Win32驅(qū)動程序模型(WDM)是目前主流操作系統(tǒng)中采用的驅(qū)動方式，具有良好的可移植性和可配置性，其基于對象的處理模式非常適合于開發(fā)應用程序編程接口(API)程序，實現(xiàn)豐富的人機界面。在本文的設計中，板卡的工作狀態(tài)由上位機(PC)程序控制，采用VC+Windows DDK+Driver Stdio編程，操作系