Исходя из выше перечисленных методов для реализации устройства был выбран метод временных интервалов. Это выбор основан на следующих причинах:

— простота реализации;

— достаточная точность измерений.

Проектируемое устройство должно выполнять специализированные функции, связанные с измерением частоты и взаимодействовать с другими компонентами системы через интерфейс PCI (что соответствует заданию) со строгим соответствием различным требованиям и стандартам. Эти две стороны функционирования устройства могут быть разделены. Таким образом, в устройстве можно выделить, как минимум, два структурных блока: интерфейсный и функциональный.

Для измерение любой частоты в диапазоне от 20 Гц до 20 МГц с точностью до 1 Гц и с учетом времени измерения от 0.02с до 20с, что соответствует заданию на курсовую работу точность измерения в относительных единицах составит от 0,25% в начале рабочего диапазона и до 0,00025% в конце, что вполне приемлемо для современных измерительных приборов.

Для реализации изменяемого интервала измерения и использования одного тактового генератора должен быть использован делитель частоты с переменным коэффициентом деления. Изменяя коэффициент деления этого блока, можно будет изменить интервал измерения частоты входного сигнала.

При реализации данного метода в структурной схеме устройства необходимо наличие следующих блоков:

— блок преобразования входного сигнала;

— блок счетчиков;

— генератор эталонной частоты;

— блок делителя с переменным коэффициентом деления;

— регистр промежуточного хранения данных;

— регистр коэффициента деления;

— регистр команд;

— блок инициализации регистров;

— блок ПДП;

— блок сопряжения с системным интерфейсом.

Блок преобразования входного сигнала предназначен для преобразования входного сигнала в форму приемлемую для подачи на блок счетчиков. Блок сопряжения с системным интерфейсом предназначен для сопряжения устройства с интерфейсом PCI со строгим соответствием различным требованиям и стандартам. Блок ПДП предназначен для организации сохранения результатов измерения в основной памяти. Блок инициализации регистров предназначен для записи в регистр коэффициента деления и регистр команд необходимых данных. Регистр команд предназначен для хранения команд переданных устройству через системный интерфейс PCI. Регистр коэффициента деления предназначен для хранения коэффициента деления для блока делителя с переменным коэффициентом деления, который предназначен для формирования временных окон различной длительности на основе эталонного сигнала, который поступает с блока генератора эталонной частоты. Блок счетчиков предназначен для подсчета количества периодов на протяжении временного окна.

Входной сигнал поступает на вход блока преобразования входного сигнала. Преобразованный сигнал поступает на вход блока счетчиков. На выходе этого блока формируется двоичный код, соответствующий количеству периодов сигнала прошедших в течение временного окна. Длительность временного окна определяется блоком делителя с переменным коэффициентом деления, который формирует его на основе сигнала поступающего с блока генератора эталонной частоты и значения коэффициента деления, который хранится в регистре коэффициента деления. Все транзакции с системным интерфейсом происходят через блок сопряжения с системным интерфейсом. Результаты измерений с блока счетчиков попадают в регистр промежуточного хранения данных и с его выхода эти данные через блок ПДП сохраняются в основной памяти. Регистр команд хранит команду и разрешает или блокирует работу блока счетчиков и блока делителя с переменным коэффициентом деления.