一种频率测量方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种频率测量方法，包括：接收被测信号，所述被测信号的边沿触发中断；当采样完成时，根据当前中断次数获取要求采样次数；根据定时中断次数和定时器时间，获取采样时间；根据所述要求采样次数和采样时间，获取所述被测信号的频率值。本发明专利技术还公开了一种频率测量装置。本发明专利技术在采样时由被测信号触发中断，当采样完成后，根据当前中断次数和采样时间，获取该被测信号的频率值，从而实现在使用较少硬件资源的情况下，对被测信号进行高精度地频率测量；并且可以实现断线检测，及主程序与中断程序数据无冲突共享保护的功能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电子测量
，特别是涉及 一种频率测量方法和 装置。
技术介绍
目前，通常釆用测周期法或测频率法测量被测信号的频率。测周 期法是在被测信号的一个周期时间内对基准时钟进行计数，得到该被 测信号的周期，进而推算出该被测信号的频率。釆用该方法时，测量 精度取决于被测信号的周期和基准时钟的精度，尤其在被测信号为高 频时对基准时钟计数要求很高，因此这种方法比较适合对低频信号的 测量。测频率法是在 一定时间内对被测信号的脉冲计数，进而换算得出 被测信号的频率。采用该方法时，测量精度取决于被测信号的频率和 定时时间。在被测信号为低频时将产生较大的误差，除非加大定时时 间，但如果加大定时时间会造成测量速度很慢，因此这种方法比较适 合对高频信号的测量。现在，也有一些对测周期法和测频率法改进的方法。 一种对测频率法进行改进后的方法是对高频信号进行N分频处理，相当于降低 了频率，但其增加了硬件电路，使分辨率降低N倍。 一种对测周期 法进行改进后的方法是测量多个脉冲的周期， 一般需要增加计数器、 定时器电路，即使使用单片机或微处理器内部资源也至少需要一个计 数器、 一个定时器，并占用定时/计数器的I/O (Input/Output，输入 /输出)管脚。还有一种方法釆用单片机或微处理器内部的定时/计 数器，通过软件来控制其工作方式，实现测频法与测周法的动态切换。 采用该方法可以提高测量精度与测量速度，但是需要较多外部硬件电路。
技术实现思路
本专利技术实施例要解决的问题是提供一种频率测量方法和装置，以 实现在使用较少硬件资源的情况下，对被测信号进行高精度地频率测 量。为达到上述目的，本专利技术实施例的技术方案提供一种频率测量方法，所述方法包括以下步骤接收被测信号，所述被测信号的边沿触 发中断；当釆样完成时，根据当前中断次数获取要求釆样次数；根据 定时中断次数和定时器时间，获取采样时间；根据所述要求釆样次数 和釆样时间，获取所述被测信号的频率值。其中，在所述接收被测信号之前，还包括测量初始化步骤，所述 步骤包括将当前中断次数设置为O;将定时中断次数设置为0;将 定时器时间设置为o;将要求采样次数设置为1;将中断方式设置为 边沿触发；开定时器中断；开外部中断；启动定时器。其中，在所述接收被测信号之后，还包括确定釆样完成的步骤， 所述步骤包括判断当前中断次数是否大于或等于要求采样次数，如 果是，则判断是否正在进行获取被测信号的频率值或确定下次测量的 要求采样次数，如果否，则确定釆样完成。其中，在所述获取被测信号的频率值之后，还包括根据所述频率 值确定下次测量的要求釆样次数的步骤，所述步骤包括由所述频率 值除以软分频值所得的值，再加l后取整，得到所述下次测量的要求 采样次数；判断所述得到的下次测量的要求采样次数是否大于要求 釆样次数的上限，如果是，则设置所述下次测量的要求釆样次数等于 所述要求釆样次数的上限。其中，所述方法还包括断线检测的步骤，所述步骤包括根据所 述频率值，获取中断次数上限；判断当前中断次数是否大于所述中断 次数上限，如果是，则确定发生断线。其中，所述测量初始化步骤还包括将频率值设置为1;将断线 标志设置为不断线状态。其中，在确定发生断线之后，还包括将频率值设置为0;将断 线标志设置为断线状态。本专利技术实施例的技术方案还提供了一种频率测量装置，所述装置 包括被测信号接收单元，用于接收被测信号，所述被测信号的边沿 触发中断；要求釆样次数获取单元，用于当采样完成时，根据当前中 断次数获取要求釆样次数；釆样时间获取单元，用于根据定时中断次 数和定时器时间，获取釆样时间；频率值获取单元，用于根据所述要 求釆样次数和釆样时间，获取所述被测信号的频率值。其中，所述装置还包括下次测量的要求釆样次数获取单元，用于 根据所述频率值确定下次测量的要求采样次数。其中，所述装置还包括断线检测单元，用于检测所述装置是否发 生断线。上述技术方案仅是本专利技术的一个优选技术方案，具有如下优点本专利技术实施例在釆样时由被测信号触发中断，当釆样完成后，根据当 前中断次数和釆样时间，获取该被测信号的频率值，从而实现在使用较少硬件资源的情况下，对被测信号进行高精度地频率测量；并且可以实现断线检测，及主程序与中断程序数据无冲突共享保护的功能。附图说明图l是本专利技术实施例的图2是本专利技术实施例的 图3是本专利技术实施例的 图4是本专利技术实施例的具体实施方式下面结合附图和实施例，对本专利技术的具体实施方式作进一步详细 描述。以下实施例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。一种频率测量方法的流程图; 一种主程序的流程图； 一种外部中断程序的流程图; 一种定时中断程序的流程图。在本专利技术实施例中，被测信号连接到单片机或微处理器的外部中 断i/o口，使用所述单片机或微处理器的内部l个定时器，无需占用 外部相关硬件电路及具有I/O 口的定时/计数器的口线或资源。本专利技术实施例的 一 种频率测量方法的流程如图1所示，本实施例中单片机采用常见的51系列中的管脚及功能少的2051 (多加公司可 生产兼容产品)、晶振选用18.432MHz的晶振、该单片机的INT1做 被测信号的输入端、该单片机的TO做定时器。参照图1,本实施例 包括以下步骤 -步骤sl01，测量初始化。即完成系统资源配置及频率测量相关参 数初始值和标志位的设置，包括将频率值设置为1;将断线标志设 置为不断线状态；将当前中断次数设置为0;将定时中断次数设置为 0;将定时器时间设置为O;将要求采样次数设置为1;将中断方式设 置为边沿触发；开定时器中断；开外部中断；启动定时器。步骤sl02,从外部中断I/0 口接收被测信号，所述被测信号的边沿触发中断。步骤s103，判断釆样是否完成，如果是，则转步骤sl04，否则 转步骤sl08。所述判断釆样是否完成具体为首先判断当前中断次数是否大于 或等于要求釆样次数，如果是，则再判断是否正在进行获取被测信号 的频率值或确定下次测量的要求釆样次数，如果否，则确定采样完成。步骤sl04，根据当前中断次数获取要求采样次数。即将要求釆样 次数设置为当前中断次数，例如当前中断次数为205,则设置要求采 样次数也为205。步骤s l05,根据定时中断次数和定时器时间，获取采样时间。其 中，采样时间=定时器中断次数*定时器溢出时间+定时器时间。本实 施例中，釆样时间=定时器中断次数* 65536 + TH0*256 + TL0，其中 THO为定时器的高位数值，TLO为定时器的低位数值。本实施例中选用单片机TO定时器为16位2进制定时器，其中高8位为THO, 低8位为TL0。定时器溢出时间为2的16次方，即65536单片机指 令周期；而每2的8次方，即256个单片机指令周期TH0加1。步骤sl06，根据所述要求采样次数和釆样时间，获取所述被测信 号的频率值。本实施例中，频率值=要求釆样次数*1536000/釆样时 间。由于在本实施例中选用18.432MHz的晶振，所以每秒单片机指 令周期(TO定时器输入对象)的个数为1536000。步骤sl07,据所述频率值确定下次测量的要求采样次数。首先由 所述频率值除以软分频值所得的值，再加l后取整，得到所述下次测 量的要求釆样次数。其中，软分频值预期精度x每秒C本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种频率测量方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：接收被测信号，所述被测信号的边沿触发中断；当采样完成时，根据当前中断次数获取要求采样次数；根据定时中断次数和定时器时间，获取采样时间；根据所述要求采样次数和采样时间，获取所述被测信号的频率值。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：严可国，金存山，
申请(专利权)人：北京英华达电力电子工程科技有限公司，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]