用XML实现用户自定义表格发布

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纪　堡差　

文章编号：１　６７１・１　０４１（２００７）０６－０１　０８－０３　

壁　塞旦　

用ＸＭ　Ｌ实现用户自定义表格发布　

丁宏伟　，郭字周２　

（１．河北软件职业技术学院软件工程系，０７１０００；２．河北大学计算中心，河北保定０７１￣２）　

摘要：　利用ＸＭＬ数据存储与疑示分离的特点实现用户自定义表格的发布、　

数据提交以及数据查询　

关键词：ＸＭＬ；ＸＳＬ；组件　

中图分类号：￣＇Ｐ３１　文献标识码：Ｂ　

Ｕｓｉｎｇ　ＸＭＬ　Ｒｅａｌｉｚｅｄ　Ｕｓｅｒ．ｄｅｆｉｎｅｄ　

Ｔａｂｌｅ　Ｄｅｐｌｏｙｍｅｎｔ　

ＤＩＮＧ　Ｈｏｎｇ－ｗｅｉ１，ＧＵＯ　Ｚｉ－ｚｈｏｕ　

（１．Ｈｅｂｅｉ　Ｓｏｆｔｗａｒｅ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，０７１０００；２．Ｃｏｍｐｕｔｅｒ　

ｃｅｎｔｅｒ，Ｈｅｂｅｉ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｂａｏｄｉｎｇ　０７１００２）　

Ａｂｓｌｒａｃｌ：Ｕｓｊｎｇ　ＸＭＬ　ｃｈａｒａｃｔｅ　ｒｉｓｔｉｃ　ｏｆ　ｄａｔａ　ｓａｖｅ　ａｎｄ　ｄｉｓｐｌａｙ　ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ　

ｒｅａｌｉｚｅｄ　Ｕｓｅｒ－ｄｅｆｉｎｅｄ　Ｔａｂｌｅ　Ｄｅｐｌｏｙｍｅｎｔ．ｄａｔａ　ｓｕｂｍｉｔ　ａｎｄ　ｄａｔａ　ｑｕｅｒｙ　

Ｋｅｙ　ｗＯｒｄｓ：ＸＭＬ：ＸＳＬ：ＣＯｍＤＯｎｅ　ｎｌ　

随着信息技术的发展，无纸化办公是必然趋势，然而在实现过　

程中处理表格蚓人们遇到了困难。表格形式种类繁多、各式各样，　

而关系型数据库中表对象是严格二维形式，所以要实现表格的无纸　

化首先要解决的问题是：非二维表格数据与二维表对象数据的转　

换。为解决此问题，我们提ｍ利用ＸＭＬ数据存储与显示分离的特　

点实现片ｊ户自定义表榕的发布、数据提交及数据查询思想。　

１　ＸＭＬ　

ＸＭＬ（ｅＸｔｅｎｓｉｂｌｅ　Ｍａｒｋｕｐ　Ｌａｎｇｕａｇｅ，可扩展置标语言）是由　

ｗ３Ｃ于１９９８年２，呵发布的…种标准，同ＨＴＭＬ一样足ＳＧＭＬ的　

一

个简化子集。它将ＳＧＭＬ的丰富功能与ＨＴＭＬ的易用性结合到　

ｗｅｂ应瑚中，　、种开放的角我描述方式定义数据结构，在描述数　

据内容的　时能突出Ｉ　＇Ｊ　结构的描述，从而体现数据之间的关系。　

ＸＭＬ１）勺最大优点征　：它的数据存储格式　受显示格式的制　

约。它把显示格式从数据内容中独立出来，保存在样式表文件　

（Ｓｔｙｌｅ　Ｓｈｅｅｔ）婶、这样如果需要改变文档的短示方式，只要修改　

样式表文件即可。　

２　ＸＳＬ　

由于ＸＭ［　史刷预先确定的标记，所以浏览器不知道如何显　

示　一个ＸＭＬ文档　为了挂示ＸＭＬ文档，必须有一个机制来描述　

如何显示文档，这　机制前选就是可扩展的样式表语言ＸＳＬ。就　

显示ＸＭＬ文件　亩。ＸＳＩ　样式表比串接样式表（ＣＳＳ）具有更　

丰富的功能。ＸＳＩ　样式表提供了完整的输出控制权．利辟】ＸＳＬ能　

够精确地挑选　Ｉｌｌ要　示晌ＸＭＬ数据　并且可以自由地修改或新增　

信息。ＸＳＬ还提供了对所有ＸＭＬ组件（像元素、属性、批注和　

处理指令）的控制权，利用ＸＳＬ可以轻松地区分、逛滤ＸＭＬ数　

据　

３设计与实现　

３．１　设计思想　

明户办公所ｊ｝ｊ裘辫种类繁多、各式各样，在用计算机软件实现　

过程　可以归为以　ｉ　　．Ｌ什情况：　

（１）在用　呵以接受ｆｆｊ情况下川’以通过变通表格样式，使之符　

收稿日期：２００７—０７—２２　

１Ｏ８　ＥｌＣ　Ｖｏ１．１４　２００７　Ｎｏ．６　

合数据库三个范式，这样就可以和数据库表形成对应关系。　

（２）表格可以通过变通样式符合数据库三个范式，用户也可以　

接受，但由于表格结构中，大部分是描述性单元格，数据单元格只　

是极少部分。这样会造成数据库大量冗余，并非理想情况。　

（３）表格可以通过变通样式符合数据库三个范式，但由于使用　

上的习惯，用户不能接受。用户习惯以传统表格的样式与浏览表格　

数据。　

基于后两种情况，我们提出如下设计思想：结合ＸＭＬ数据存　

储与显示分离的特点，利用ｘＭＬ技术存储表格样式：数据库中只　

存储数据单元格的数据，这样不会造成数据库的大量冗余；用ＸＳＬ　

解决显示问题。　

由于用户表格样式千差万别，所以我们设计目标不是针对某一　

具体表格或一类表格，而是提供一种工具。用户只需用熟悉的　

Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ　ＥＸＣＥＬ制作表格，然后通过该系统实现表格的转换、　

发布、数据提交及数据查询，流程图如图ｌ。　

图１流程斟　

３．２实现步骤　

３．２．１　ＥＸＣＥＬ表格约定　

根据转换及统计的需要，我们对ＥＸＣＥＬ表格作如下约定：　

（１）Ａ１单元格存放表格的行数，Ｂ　１单元格存放表格的列数，　

Ｃ１单元格存放单元格的名称。　

（２）由于在转换过程中，转换工具要根据ＥＸＣＥＬ表格中单元　

格的数据类型来决定所创建数据库表字段的数据类型，所以要求用　

户定义表格数据单元格的数据类型。　

（３）由于转换工具无法获取描述性单元格与数据单元格之间的　

关系．比如图中的姓名单元格Ａ２和待填姓名单元格Ｂ２，所以要求　

用户在制作表格时，标明哪些是数据单元格（约定用　表示）．哪　

些是空白单元格（约定用　表示），同时还要填写数据单元格扼　

要说明。比如职工信息表ＺＧＸＸ，ＸＬＳ如图２。　

Ｄ醇日庙Ｉ

璺　堡雯塑　堂堡垒　；

凸　铲　矗ｌ

塑　王　婴墼堡　Ｌ暮　＝

…　ｒ■ｚ　２ｌ　｝Ｉ１１回　Ｊ

　：挈　——…

宋　’ｎ’　

Ｉｌ１　．ｒ一可——　

ｊ『……一　

２　ｌ蛙各ｌ　蛙名　性别ｌ・性剁】并份证号Ｉ　‘身恃证号　

３・　ｌ各糌　－工作卓倥占称　

４『工１　罩位Ｉ通讯地址　・通讯地址　ｆ单位性店ｌ　卓世注质　

５｝　ｉ鞋系电话　・联系电话　☆嘞蝙碥Ｉ　蟪张　

６　Ｉ毕业院拉、专业最毕　毕业　撞Ｉ　哗业嘲　　｛矗高聿历　ｌ　・最高苇所　

—　

业时同　专业Ｉ　・专业　　ｌ毕业时问　Ｉ　哗业时问　

８　Ｉ取得专业摧术职务任　时同『　・任职资描ａｔ何　ｆ参加工作对同Ｉ’鲁加工作时间　

９　ｌ暇资格　名称ｌ　・任职资格名瑞　　ｌ摹率号业年强／　从辜率幸业年　

３．２．２表格转换组件　

转换组件读取ＥＸＣＥＬ表格。主要完成　

欢迎光临本刊网站ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｅｉｃ．ｃｏｍ．ｃｎ　

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仪器仪表用户　

２１世纪人才培养伊　

（１）创建表格的ＸＭＬ模板文件～Ｍ—ＺＧＸＸ　ＸＭＬ　（５）向数据库表对象Ａ．＿ＴｊＮＦＯ添加新表格信息　

转换组件逐行读取每一个单元格，根据单元格中的各种约定符　此表为整系统一张表记录所有已发布表格信息，用户通过此表　

号来创建ＸＭＬ文档中相应节点。节点值为“　”表示此节点单元　了解系统中有哪些已发布的表格。　

格将来显示为空白，节点值为“　’表示节点单元格将来显示为文　

本框。另外每个节点设有三个或四个属性．ｒｏｗｓｐａｎ和ｃｏｌｓｐａｎ属　

性分别标识单元格的行数和列数，取自ＥＸＣＥＬ单元格的　

３．２．３显示提交页面的ＸＳＬ样式文件　

ＭｅｒｇｅＡｒｅａ．ｒｏｗｓ．Ｃｏｕｎｔ和ＭｅｒｇｅＡｒｅａ．Ｃｏｌｕｍｎｓ．Ｃｏｕｎｔ属性，　

显示提交页面的ＸＳＬ文件为通用文件，根据ＸＭＬ模板文件节　

ｗｉｄｔｈ属性决定页面所显示文本框的大小，取自ＥｘＣＥＬ单元格的　

点的ｒｏｗｓｐａｎ、ｃｏｌｓｐａｎ设置所显示表格的结构，ｉｄ、ｗｉｄｔｈ属　

ｗｉｄｔｈ属性。转换后的ＸＭＬ模板如下所示。　

性分别作为所显示文本框的ｉｄ、ｎａｍｅ和ｓｉｚｅ大小。　

＜？ｘｍｌ　ｖｅｒｓｉｏｎ＝”１－０”？＞　

＜？ｘｍｌ—ｓｔｙｌｅｓｈｅｅｔ　ｈｒｅｆ＝＇　ｔｒａｎｓｆｏｒｍ　ｘｓｌ”ｔｙｐｅ＝”ｔｅｘｔ／ｘｓｌ￣　？＞　

＜ＴＡＢＬＥ　ｂｏｒｄｅｒ＝”１ｔ＇　ｃｅｌｌｓｐａｃｉｎｇ＝”０”　ｃｅｌｌｐａｄｄｉｎｇ＝”０”　

＜ＴＡＢＬＥ＞　

ｂｇｃｏｌｏｒ＝”＃ｃｃｆｆｆｆ　ｓｔｙｌｅ＝”ｂｏｒｄｅｒ—ｃｏｌｌａｐｓｅ：ｃｏｌｌａｐｓｅ”＞　

＜ＴＲ＞　

＜ｘｓｌ：ｆｏｒ—ｅａｃｈ　ｓｅｌｅｃｔ＝”ＴＲ　’＞　

＜ｔｄ　ｉｄ＝”Ｃ２　１”ｒｏｗｓｐａｎ＝”１”ｃｏｌｓｐａｎ＝”１”＞姓名＜／ｔｄ＞　

＜ＴＲ＞　

＜ｔｄ　ｉｄ＝”Ｃ２

２”ｒ０ｗｓｐａＩ１＝”１”ｃｏｌｓｐａｎ＝”１”、ｖｉｄｔｈ＝’　ｒ＞　＜／ｔｄ＞　

＜ｘｓｌ：ｏｆｒ—ｅａｃｈ　ｓｅｌｅｃｔ＝”ｔｄ”＞　

＜ｔｄ　ｉｄ＝”Ｃ２　３”ｒｏｗｓｐａｎ＝”１”ｃｏｌｓｐａｎ＝”１”＞性别＜／ｔｄ＞　

＜ｘｓｌ：ｖａｒｉａｂｌｅ　ｎａｍｅ＝”ｎｕｍ”＞＜ｘｓｌ：ｖａｌｕｅ—ｏｆ　ｓｅｌｅｃｔ＝”．”／＞＜／ｘｓ１：ｖ　

＜ｔｄ　ｉｄ＝”Ｃ２Ｍ＇’ｒｏｗｓｐａｎ＝”１”ｃｏｌｓｐａｎ＝”１”ｗｉｄｔｈ＝”３’＞ｒ　＜／ｔｄ＞　

ａｆｆａｂｌｅ＞　

＜ｔｄ　ｉｄ＝”Ｃ２

＿

５”ｒｏｗ￣ａｎ＝”１”ｃｏｌｓｐａｎ＝”１’『＞身份证号＜／ｔｄ＞　

＜ｘｓｌ：ｖａｒｉａｂｌｅ　ｎａｍｅ＝”ｒｒ”ｓｅｌｅｃｔ＝”＠ｒｏｗｓｐａｎ”＞＜／ｘｓｌ：ｖａｆｆａｂｌｅ＞　

＜ｔｄ　ｉｄ＝’℃２

６　ｍｗｓｐａｎ＝”ｌ”ｃｏ．ａｎ＝”３”ｗｉｄｔｈ＝”１２　：ｔｄ＞　

＜ｔｄ　ｒｏｗｓｐａｎ＝”｛＠ｒｏｗｓｐａｎ｝”ｃｏｌｓｐａｎ＝”｛＠ｃｏｌｓｐａｎ｝”＞　

＜／ＴＲ＞　

＜ｘｓｌ：ｉｆ　ｔｅｓｔ＝”￥ｎｕｍ＝’　’ａｎｄ￥ｒｒ＝’１”　＞　

＜ｉｎｐｕｔ　ｔｙｐｅ＝”ｔｅｘｔ”ｉｄ＝”｛＠ｉｄ｝”ｎａｍｅ＝”｛＠ｉｄ｝”ｓｉｚｅ　

＜／ＴＡＢＬＥ＞　

＝

”｛＠ｗｉｄｔｈ｝”＞＜／ｉｎｐｕｔ＞　

（２）创建表格数据单元格的ＸＭＬ文件一Ｄ—ｚＧＸＸ．ＸＭＬ　

＜／ｘｓｌ：ｉｆ＞　

虽然上面已经定义了ＸＭＬ模板文件，但在有些表格的结构中，　

＜ｘｓｌ：ｉｆ　ｔｅｓｔ＝”￥ｎｕｍ＝’　’ａｎｄ￥ｒｒ！＝’１　＞　

大部分为描述性单元格，数据单元格占很少部分，所以为了提高数据　＜ｔｅｘｔａｒｅａ　ｉｄ＝”｛＠ｉｄ｝”ｃｏｌｓ＝”｛＠ｗｉｄｔｈ｝”＞＜／ｔｅｘｔａｒｅａ＞　

校验速度，需要单独为所有数据单元格创建了一个ＸＭＬ文件。　

＜／ｘｓｌ：ｉｆ＞　

＜？ｘｍｌ　ｖｅｒｓｉｏｎ＝”１．０”？＞　

＜ｘｓｌ：ｉｆ　ｔｅｓｔ＝”￥ｎｕｍ＝’’”＞　

＜ＴＡＢＬＥ＞　

＜／ｘｓｌ：ｆｉ＞　

＜Ｃ２　２＞＜／Ｃ２２＞　

＜ｘｓｌ：ｉｆ　ｔｅｓｔ＝”￥ｎｕｍ　Ｉ＿’　’ａｎｄ￥ｎｕｍ！＝…’＞　

＜Ｃ２

＿

４＞＜／Ｃ２－４＞　

＜ｘｓｌ：ｖａｌｕｅ—ｏｆ　ｓｅｌｅｃｔ＝”．”，＞　

＜Ｃ２　６＞＜／Ｃ２　６＞　

＜／ｘｓｌ：ｉｆ＞　

＜／ｔｄ＞　

＜厂ｒＡＢＬＥ＞　

＜／ｘｓｌ：ｏｆｒ—ｅａｃｈ＞　

（３）仓啦塞　备　娄哳荦　Ｏ　帕，＊ｊＸＭＬ　Ｓｃｈｅｍａ文件～Ｄ—Ｓ—ＺＧＸＸ．ＸＳＤ　

＜，ＴＲ＞　

在数据提交前，为校验数据的合法性，需要创建一个数据单元　

＜／ｘｓｌ：ｏｆｒ—ｅａｃｈ＞　

格的ＸＭＬ　Ｓｃｈｅｍａ文件。　

＜，ＴＡＢＬＥ＞　

＜？ｘｍｌ　ｖｅｒｓｉｏｎ＝”１．０”？＞　

＜ｘｓｄ：￣ｈｅｍａ　ｘｍｌｎｓ：ｘｓｄ＝”ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｗ３．ｏｒｇ／ｍ０　）（　ｃｈｅｍａ’Ｉ＞　

３．２．４提取数据并生成ＸＭＬ文件的组件、数据校验组件、　

＜ｘｓｄ：ｅｌｅｍｅｎｔ　ｎａｍｅ－：’ＴＡＢＬＥ”ｔｙｐｅ＝”Ｃ　ＴＹＰＥ１’＇＞＜／ｘｓｄ：ｅｌｅｍｅｎｔ＞　

数据提交组件　

＜ｘｓｄ：ｃｏｍｐｌｅｘＴｙｐｅ　ｎａｍｅ＝”Ｃ　ＴＹＰＥ１”＞　

提取数据并生成ＸＭＬ文件的组件负责将用户填写的数据根据　

＜ｘｓｄ：ｓｅｑｕｅｎｃｅ＞　

Ｄ

＜ｘｓｄ：ｅｌｅｍｅｎｔ　ｎａｍｅ：”Ｃ２　２”ｔｙｐｅ＝”ｘｓｄ：ｓｔｒｉｎｇ”／＞　

ＺＧＸＸ．ＸＭＬ生成携有结果的Ｄ—ｚＧＸＸ—Ｒ．ＸＭＬ文件。数据校　

＜ｘｓｄ：ｅｌｅｍｅｎｔ　ｎａｍｅ＝”Ｃ２　４”ｔｙｐｅ＝”ｘｓｄ：ｓｔｒｉｎｇ”／＞　

验组件调用ＸＭＬ　Ｓｃｈｅｍａ文件Ｄ—Ｓ—ＺＧＸＸ．ＸＳＤ对　

Ｄ

ＺＧＸＸ

—

Ｒ．ＸＭＬ文件中的数据进行合法检验，若数据正确，则　

＜ｘｓｄ：ｅｌｅｍｅｎｔ　ｎａｍｅ：”Ｃ２　６”ｔｙｐｅ＝”ｘｓｄ：ｓｔｒｉｎｇ”／＞　

数据提交组件负责将数据发送到服务器端，若数据非法，！ｌ！ｌＪ终Ｊ　数　

据提交，返回用户界面。　

＜／ｘｓｄ：ｓｅｑｕｅｎｃｅ＞　

＜／ｘｓｄ：ｃｏｍｐｌｅｘＴｙｐｅ＞　

３．２．５定义查询条件组件　

＜／ｘｓｄ：ｓｃｈｅｍａ＞　

由于表格任意，无法预先定义查询条件，所以我们设计了用户　

（４）在数据库中创建相应的表对象　

自定义查询条件组件，用户可以根据需要通过该组件自行定义查询　

提交数据表ｚＧＸＸ　

条件，决定显示风格。如图３所示。　

此表结构只对应ＥＸＣＥＬ表格中带有单个“　’号单元格，表　

字段数据类型取决下单元格数据类型，宁段名称为ＸＭＬ模板文件　

中对应节点的ｉｄ。比如上述表格对应的数据表ｚＧｘｘ结构为：　

魏ｌ　

］ｉ

－

ａ　１，

　至　！

Ｉ　

～

回—　—　卫—　一　

｛．．．．．．．．．　．．．．．．．ｊ，．．，．，．，．．．，．．．　，Ｊ　．　．．．．　．．．．．．．　．，．．．，．．．，．　．，．．．．．．．．．．　．．．．．．　．．．．．．．．．．．．．．．．．．．一　

带有单个“牢．’号单元格的扼要描述与提交数据表ｚＧＸＸ字　

段对应关系表ＺＧＸＸ—ＤＹ。此表在用户自定义条件查询时使用。　

＿　

ｌ　‘ｔＩＩ　

”

型Ｉ　

圈３自定义查询条件组件　

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ＥｌＣ　ＶＯ１．１４　２００７　Ｎｏ．６　１Ｏ９　

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！　纪　堡羞　

３．２．６查询结果转换组件、显示查询结果的ＸＳＬ样式文件　

数据库的查询结果为二维表形式，该组件根据模板文件　

ＺＧＸＸ．ＸＭＬ，将查询结果转换成携有结果的Ｍ—ＺＧＸＸ—Ｒ．ＸＭＬ　

文件，然后经显示查询结果的ＸＳＬ样式文件转换后以表格形式通　

过浏览器显示输出。　

Ｍ

—

仪器仪表用户　

法，并详细阐述了该方法实现过程中的几个关键步骤。解决了用户　

自定义表格与关系数据库中表对象的相互转换问题，推动了无纸化　

办公的进程。圆　

参考文献　

［１】王超，张鹏著．ＡＳＰ．ＮＥＴ／ＸＭＬ深入编程技术．北京希华电子出版　

社，２ｏ０２．　

３．２．７非原表格样式显示结果组件　

该组件实现比较简单，是将查询结果不经任何转换直接以原二　

维表形式显示输出。　

４　

［２】Ｃｈｒｉｓ　Ｋｎｏｗｌｅｓ等著．刘爽译．ＡＳＰ．ＮＥＴ　ＸＭＬ高级编程一Ｃ＃编　

程篇．清华大学出版社，２Ｏ０２．　

结合　的特点本文提出了处理用户自定义表格的ＸＭＬ　

种方　

～…　。　…　……　

一

盏　

’　…”　’　

（　１９７４）硕，－ｋ士－　

　…”　。　。　

艨惭　郭

文章编号：１　６７１－１　０４１（２００７）０６－０１　１　Ｏ－Ｏ２　

基于ＦＰＧＡ的测频技术的一种　

王丽霞，陈万里　

（黄河科技学院，郑州４５ｏ￣３）　

摘要：以ＦＰＧＡ为核，ｈａ９高速高精度的频率测量，不同于常用测频法和测周　

产生±１个字误差，并且测试精度与计数器中记录的数值Ｎｘ或Ｎｓ　

期法　本文介绍的测频方法．不仅消除了直接测频方法中对测量频率需要采　

有关。为了保证测试精度，一般对于低频信号采用测劂期法；对于　

用分段测试的局限．而且在整个测试频段内能够保持高精度不变。又由于采　

高频信号采用测频法，因此测试时很不方便，所以人门提出等精度　

用ＦＰＧＡ芯片来实现频率测量．因而具有高集成度．高速和高可靠性的特　

点。　

测频方法。　　‘

等精度测频方法是在直接测频方法的基础上发展起米的。它的　

关键词：频率：测量：ＦＰＧＡ　

闸门时间不是固定的值，而是被测信号周期的整数倍，即与被测信　

中图分类号：ＴＰ１　１　文献标识码：Ｂ　

号同步，因此，消除了对被测信号计数所产生±１个字误差，并且　

Ｄｅｓｉｇｎ　ｏｆ　Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ　Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ　

达到了在整个测试频段的等精度测量。其测频原理如图１所示。　

Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ＦＰＧＡ　

赛　闸ｒ１｝＝＝＝　：　

｝ｊ１１】ｌ１ｌｌｌ　ｌ１ｌｌ】　ｌｌｌｌｌ岫姗ｌｌｊ】】ｌｌｌｉｊ　ｍｕｌＩＩ】　

ＷＡＮＧ　ｌｉ．ｘｉａ．ＣＨＥＮ　Ｗａｎ－ｌｉ　

ｒ～　——■　

（Ｈｕａｎｇ　Ｈｅ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｃｏｌｌｅｇｅ，　

Ⅻ　ｅ　ｎ广］厂＿］ｎ广］　

一

、

Ｍ———　

Ｚｈｅｎｇｚｈｏｕ　４５００６３）　

图１　等精度测频原理拨形图　图２等精度测频买现方法的原理　

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ　ｈｉｇｈ　ｐｒｅｃｉｓｅ　ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ　ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ＦＰＧＡ　ｉｓ　

ｄｉｆｅｒｅｎｔ　ｆｒＯｍ　ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ　ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ　ｏｒ　ｐｅｒｉｏｄ　ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ．Ｔｈｉｓ　

在测量过程中，有两个计数器分别对标准信号和被测信号同时　

ｐａｐｅｒ　ｐｒｅｓｅｎｔｓ　ｔｈｅ　ｗａｙ　ｏｆ　ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ　ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ　ｎｏｔ　ｏｎｌｙ　ｅｌｉｍｉｎａｔ　

计数。首先给出闸门开启信号（预置闸门上升沿），此时计数器并　

ｉｏｎ　ｏｆ　ｄｉｒｅｃｔ　ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ　ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ　ｍｅｔｈｏｄ　ｆｏｒ　ｍｅａｓｕｒｉｎｇ　ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ　

不开始计数，而是等到被测信号的上升沿到来时，计数器才真正开　

ｒｅｑｕｉｒｅｄ　ｂｙ　ｓｕｂｐａｒａｇｒａｐｈ　Ｉｎｔｅｒ　ｔｅｓｔ．ｂｕｔ　ａｌｓｏ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｅｎｔｉｒｅ　ｔｅｓｔ　

始计数。然后预置闸门关闭信号（下降沿）到时，计数器并不立即　

ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ　ｃａｎ　ｂｅ　ｍａｉｎｔａｉｎｅｄ　ｗｉｔｈｉｎ　ｔｈｅ　ｓａｍｅ　ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ．ｂｅｃａｕｓｅ　

停止计数，而是等到被测信号的上升沿到来时才结束计数，完成一　

ＦＰＧＡ　ｃｈｉｐ　ｔｏ　ａｃｈｉｅｖｅ　ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ　ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ，Ｈｅｎｃｅ．ｉｔ　ｈａｓ　ｈｉｇｈ　

次测量过程。可以看出，实际闸门时间ｆ与预置闸门时间ｄ并不严　

ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ，ｈｉｇｈ　ｓｐｅｅｄ　ａｎｄ　ｈｉｇｈ　ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ　ｆｅａｔｕｒｅｓ．　

格相等，但差值不超过被测信号的‘一个周期。　

Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ；ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔＦＰＧＡ　

设在一次实际闸门时间ｆ中计数器对被测信号的计数值为Ｎｘ，　

对标准信号的计数值为Ｎｓ。标准信号的频牢为ｆｓ，则被测信号的频　

在电子测量技术中，测频是最基本的测量之～‘。常用的直接测　

率为　

频方法在实用中有较大的局限性，其测量精度随着被测信号频率的　

ｆｘ＝（Ｎｘ／Ｎｓ）ｆｓ　（１）　

由式（１）可知，若忽略标频ｆｓ的误差，则等精度测频可能产　

下降而降低，并且对被测信号的计数要产生±１个数字误差。采用　

生的相对误差为　

等精度频率测量方法具有测量精度，测量精度保持恒定，不随所测　

Ｏ＝（Ｉｆｘｃ—ｆｘｌ／ｆ－ｘｅ）ｘ　１００％　（２）　

信号的变化而变化：并且结合现场可编程门阵列ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ　

其中ｆｘｅ为被测信号频率的准确值。　

Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ　Ｇａｔｅ　Ａｒｒａｙ）具有集成度高，高速和高可靠性的特　

在测量中，由于ｆ）【计数的起停时间都是由该信号的ｔ升测触发　

点，使频率的测频范围可达到０．１Ｈｚ～１００ＭＨｚ，测频全域相对误　

的，在闸门时间ｆ内对ｆ）【的计数Ｎｘ无误差（　ＮｘＴｘ）；对ｆｓ的计　

差恒为１／１ｏ００ｏｏｏ。　

数Ｎｓ最多相差一个数的误差，即ｌ　ｚＳＮｓｌ＜１．其测量频率为　

１　测频原理及误差分析　

ｆｘｃ＝（Ｎｘ／（Ｎｓ＋￣ＳＮｓ））／ｆｓ　（３）　

常用的直接测频方法主要有测频法和测周期法两种。测频法就　

将式（１）和（３）代入式（２）．并整理得：　

是在确定的闸门时问Ｔｗ内，记录被测信号的变化周期数（或脉冲　

６＝１　ｚＳＮｓｌ／Ｎｓ≤１／Ｎｓ＝１／（ｆ・ｆｓ）　

个数）Ｎｘ，则被测信号的频率为：ｆｘ＝Ｎｘ／ＴＷ。测周期法需要有标　

由上式可以看出，测量频率的相对误差与被测信号频率的大小　

准信号的频率ｆｓ，在待测信号的一个刷期Ｔｘ内，记录标准频率的周　

无关，仅与闸门时间和标准信号频率有关，即实现了整个测试频段　

期数Ｎｓ，则被测信号的频率为：ｆＸ＝ｆｓ／Ｎｓ　这两种方法的计数值会　

的等精度测量　闸门时间越长，标准频率越岛，测频的相对误差就　

越小。标准频率可由稳定度好、精度高的高频率晶体振荡器产生，　

收稿日期：２００７—０８—２１　

在保证测量精度不变的前提下，提高标准信号频率，可使闸门时间　

１　１０　ＥＩＣ　ＶＯＩ．１４　２００７　Ｎｏ．６　

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