一種高性價比等精度數字頻率計方案設計
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頻率的概念就是1 s時間內被測信號的周期個數，最直接的測量方法就是單位時間內計數法，這種方法比較適合高頻測量。低頻通常用測周期法。這兩種方法的測量精度不固定，與被測信號的范圍相關。
等精度頻率測量法融合以上兩種方法的優點，可兼顧低頻與高頻信號；但較以上兩種方法而言，等精度頻率測量有較高的測量精度，且誤差不會隨著被測信號頻率的改變而改變。
1等精度頻率測量原理
等精度頻率測量原理框圖如圖1所示。圖中計數器是帶使能控制的32位計數器，EN是計數允許使能信號，高電平允許計數。計數器1對基準時鐘信號fb計數，計數器2對被測信號fx計數。D觸發器實現對被測信號fx上升沿檢測，實現門控信號與fx上升沿同步，從而保證計數器2對被測信號計數剛好為整數個周期，零誤差。
測量過程控制時序波形如圖2所示。測量開始，t0時刻MCU發出一個清零信號Clr，使計數器和D觸發器置0；t1時刻MCU發出測量啟動信號Gate，使D觸發器輸人D為高電平；在被測信號fb上升沿到來t2時刻，D觸發器Q端才被置1，使計數器1和計數器2的EN同時為1，計數器開始計數，系統進入計數允許周期。這時，計數器1和2分別對基準時鐘信號和被測信號同時計數。一段時間過后，t3時刻MCU發出停止信號，即D觸發器輸入D為低電平，但此時計數器仍然沒有停止計數，直到下一個被測信號的上升沿t4時刻到來時，D觸發器Q輸出0將這2個計數器同時關閉。
由圖2可見，Gate的寬度Tc和發生的時間都不會直接影響計數使能信號EN，EN總是在被測信號fx上升沿改變，從而保證了被測信號被計數的周期總是整數個周期nTx，而與被測信號的頻率無關。正確理解這點，是理解等精度頻率測量的關鍵。由于測量過程中不能保證基準時鐘周期的完整性，還會引入測量誤差。這種隨機誤差dt最多只有基準時鐘fb信號的一個時鐘周期。由于fb的信號通常由高穩定度的高頻晶體振蕩器發出，任何時刻的絕對測量誤差只有1／N1。例如，對于門控信號接近1 s的測量過程，fb取100 MHz的晶振，最大誤差可以達到10-8。
2方案設計
2.1系統方案
單片機定時器／計數器電路如圖3所示。當C／T=0，TR=1，GATE=1時，單片機內部計數器時鐘開關可受外部引腳INTn控制，這樣就可以實現單片機內部計數器與外部計數器同步開關。
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