电气技术实践基础课程中的FPGA相关实验已面向本科生开设多年，取得了一定的教学成果。但原有的FPGA实验教学设计有许多问题亟待解决。第一，当前实验编程语言VHDL难度大，且跟不上市场潮流[1-3];第二，FPGA程序调试方法单一，与实际工程调试过程相差较大;第三，学生硬件基础不牢固，缺乏对实验硬件电路的了解。在实验过程中，学生往往注重实验完成数量而对实验原理不求甚解，没有达到预期的实验教学目标。

　　因此，以实际工程为背景，将FPGA工程应用开发引入实验教学环节意义重大。本实验设计直接来源于实际的工程课题—惯性测量单元标定设备，以FPGA为核心，以等精度测频算法为基础，采用SignalTapII逻辑分析仪，使用Verilog HDL编程语言[4-6]，应用信号防抖处理、时钟分频/倍频、数字滤波、信号边沿检测、信号同步、动态扫描显示、RS232总线等相关知识与技术方法，并涉及故障检测、故障定位及抗干扰等工程概念与方法，开展数字频率计综合实验。

　　1 频率计原理

　　2 实验系统设计

　　3 实验测试方法与结果分析

　　4 结语

　　本文设计了基于FPGA的数字频率计综合实验，学生在实验中需要完成分析研究、方案论证、系统设计、系统调试、测试验证、技术总结等实验过程。本实验以项目需求为出发点，引导学生了解并掌握现代测量方法及数字信号处理技术，以及通过测试与分析对项目做出技术评价，培养学生综合应用所学知识解决实际问题的能力。通过该实验，锻炼学生的独立思考与动手实践能力，使其从整体上对实际FPGA工程开发调试过程有了初步了解。

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张秀磊 岳昊嵩 徐东　北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院