基于PCI接口的頻率穩(wěn)定度測(cè)量模塊設(shè)計(jì).pdf

1、頻率穩(wěn)定度表征了頻率信號(hào)維持其恒定頻率的工作能力。對(duì)頻率穩(wěn)定度的測(cè)量可以評(píng)估一個(gè)系統(tǒng)穩(wěn)頻的好壞。評(píng)價(jià)頻率穩(wěn)定度的手段是計(jì)算一定時(shí)間段內(nèi)的阿倫方差，要求對(duì)頻率信號(hào)進(jìn)行無間隙，不間斷測(cè)量。以FPGA為核心的高速等精度的頻率測(cè)量，不僅突破了直接測(cè)頻方法中對(duì)測(cè)量頻率需要采用分段測(cè)量的局限，而且在整個(gè)測(cè)量頻段內(nèi)能夠保持高精度不變，是測(cè)頻方案中的首選。周邊元件互連總線(PCI)是微型計(jì)算機(jī)中處理器和存儲(chǔ)器與外圍控制部件、擴(kuò)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(diǎn)，在各種計(jì)算機(jī)總線標(biāo)準(zhǔn)中占主導(dǎo)位置，采用基于PCI標(biāo)準(zhǔn)的接口設(shè)計(jì)已經(jīng)成為數(shù)據(jù)采集項(xiàng)目開發(fā)中的優(yōu)先選擇之一。接口設(shè)計(jì)采用FPGA具有電路簡單，易優(yōu)化，干擾小等明顯的優(yōu)點(diǎn)，但獨(dú)立設(shè)計(jì)難度較大。本文提出了一種以測(cè)量阿倫方差的方式進(jìn)行頻率穩(wěn)定度評(píng)估的等精度測(cè)頻電路設(shè)計(jì)方案，并制作了簡化的，嚴(yán)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(shè)計(jì)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(diǎn)，該卡應(yīng)用于橫向塞曼穩(wěn)頻激光器的頻率穩(wěn)定度測(cè)量中。Win32驅(qū)動(dòng)程序模型(WDM)是目前主流操作系統(tǒng)中采用的驅(qū)動(dòng)方式，具有良好的可移植性和可配置性，其基于對(duì)象的處理模式非常適合于開發(fā)應(yīng)用程序編程接口(API)程序，實(shí)現(xiàn)豐富的人機(jī)界面。在本文的設(shè)計(jì)中，板卡的工作狀態(tài)由上位機(jī)(PC)程序控制，采用VC+Windows DDK+Driver Stdio編程，操作系