基于单片机和CPLD的等精度测频系统.pdf

万方数据基于单片机和的等精度测频系统染ǘ炔馄捣桨刘海燕李泽光言测量与仪器是一个专业面很宽的多学科结合的行业它在科技和工业等不同的领域起到了技术基础保证的作用⋯。数字测频仪器是常用的物理工具工程中很多物理量的测量如周期测量、速度测量、振弦式方法测力等都可通讯设备、音频、视频等科研生产领域不可缺少的技术。目前许多高精度的数字测频仪器都采用单片机加上外部的高速计数器来实现然而单片机的工作频率不高从而限制了产品的工作频率的提高而且测量精度也受到芯单片机较强的逻辑控制、数据处理、良好的人机对话功能等精度测频原理时间间隔诓鈓待测信号重复则变化的次数徊庑的一个周期内测标准高频信号：的个数虮徊馄率：．厂一／２馄捣ǘ愿咂敌藕庞薪细叩牟饬烤ǘ龋的测频方法相比等精度测频法的实际闸门时间不是固定的值而是待测频率的整周期数倍即与待测频率信号同步。电子测量技术第卷第年张瑾罅笱畔⒐こ萄г大连摘要：基于。酒氲テ鶤、捎谜⒚挪饬考际跏迪值染ǘ炔馄怠慕峁褂牍δ由语言描述；单片机的控制与数据计算、处理采用镅员喑淌迪帧＠玫テ诓考剖鞑⒚怕龀澹制瓺对标准频率与待测频率的计数计数值与实际待测频率值的转换和计算的结果用痪蔡牍芟允尽５片机与瓺硬件接口采用独立工作方式。经实践验证系统测频范围在洌馄稻ǘ瓤纱％系统运行正常控制效果达到预期目标。关键词：等精度测频；；单片机；中图分类号：文献标识码：．、～转化为频率测量高精度频率测量技术已经成为计算机、片本身的限制技术作为新一代电子设计技术已胺旱赜τ糜诘缱硬返纳杓平恚诘缱酉低成杓浦校和／的高集成度、高速、高可靠性相结合使现代电子系统设计在智能化应用水平上发生了质的飞跃传统的频率测量方法有两种。一种是测频法在一定号的频率为：籒／Ａ硪恢址椒ㄊ遣庵芊ǎ诒徊庑藕周法对低频信号的测量精度较高。在对测量精度要求高的情况下两种方法的频率测量范围受到很大限制¨Ｓ氪。；．．琣％．：籧；·．；珼．：珹甌痵璻；·万方数据等一≠净坏萅噋×张瑾等：基于单片机和的等精度测频系统箜在等精度测频方法中实际闸门时间为Ｈ绻低成杓等精度测频系统的测量精度与预置门宽度和标准频率有关而与被测信号的频率无关睛Ｒ虼恕Ｏ硕源馄德计数所产生的±鲎治蟛睿⑶掖锏搅嗽谡霾馐云刀蔚等精度测量㈨。其原理图如图尽在等精度测量过程中采用同步方法实现对待测信号的无误差计数。系统框图如尽Ｆ渲械テ瓿烧个测量电路的测试控制、数据处理和显示输出；珼完成对标准频率信号和待测频率信号的脉冲计数。因为可工作在较高频率所以也适合于测量较高频率在单芯片上容易做到较大的测试范围＜剖玫恼⒚判藕首先单片机从读回数据并进行运算然后向显示电路输出测量结果。显示电路采用七段数码管静态显示由鲂酒珻直鹎个数码管。设计的难点在于解决单片机与接口的逻辑设计。要解决这个问题要求设计者必须对两者的工作时序有深刻的了解。的饕G笥醒细竦穆呒毙蚶纯制而单片机则要求有控制其工作的相应的工作命令。所以在单片机内部需要产生控制工作的实时时钟信号其中包括时钟信号⑹菅≡裥藕臕取Ｔ内部要有通知单片机做什么工作的相应命令发出其中主要是读／写信号／。系统的基本工作方式：待测频率信号在实验测量中可通过信号发生器：标准频率信号采用笛榭7⑾低成的敝有藕爬词淙搿蜬、闗：实际闸门信号内的待测频率信号和标准频率信号通过软件编程在内部通过计数得到。：的预置闸门信号输入采用司的テü诓慷ㄊ奔剖鞯募剖绞来实现通过．丝诶词涑觥瓜：清零信号通过腜端口来输入。清零计数器。、：数据输出选择信号采用公司的盗械テ腜、．丝诶词涑觯、从分别对应选择计数器爰剖的高、低皇菔涑觥二进制数分四次输出到腜凇控制模块主要用来完成数据的读取、计算与显示功能。通过．的数据选择端来选择数据的输出在内部通过软件编程来得到二进制的