基于dsp的數(shù)字頻率計(jì)設(shè)計(jì)-文庫吧
2024-10-18 08:41 本頁面
【正文】 C T2= 重復(fù)周期為 T=T1+T2 。由于被測信號范圍為 1Hz~1MHz，如果只采用一種閘門脈沖信號，則只能是 10s 脈沖寬度的閘門信號，若被測信號為較高頻率，計(jì)數(shù)電路的位數(shù)要很多，而且測量時(shí)間過長會給用戶帶來不便，所以可將頻率范圍設(shè)為幾檔： 1Hz~999Hz 檔采用 1s 閘門脈寬； ~ 檔采用 閘門脈寬； ~ 檔采用 閘門脈寬。多諧振蕩器經(jīng)二級 10 分頻電路后，可提取因檔位變化所需的閘門時(shí)間1ms、 、 。閘門時(shí)間要求非常準(zhǔn)確，它直接影響到測量精度，在要求高精度、高穩(wěn)定度的場合，通常用晶體振蕩器作為標(biāo)準(zhǔn)時(shí)基信號。在實(shí)驗(yàn)中我們采用的就是前一種方案。在電路中引進(jìn)電位器來調(diào)節(jié)振蕩器產(chǎn)生的頻率。使得能夠產(chǎn)生 1kHz 的信號。這對后面的測量精度起到?jīng)Q定性的作用。 計(jì)數(shù)顯示電路： 在閘門電路導(dǎo)通的情況下，開始計(jì)數(shù)被測信號中有多少個(gè)上升沿。在計(jì)數(shù)的時(shí)候數(shù)碼管不顯示數(shù)字。當(dāng)計(jì)數(shù)完成后，此時(shí)要使數(shù)碼管顯 示計(jì)數(shù)完成后的數(shù)字 三、具體方案設(shè)計(jì) DSP2812 片內(nèi)外設(shè)豐富，尤其是其片內(nèi)外設(shè)中的事件管理器這一模塊還有較多的子模塊，每一模塊均有獨(dú)特的用處。本次簡易頻率計(jì)的設(shè)計(jì)需主要用到 EVA 或者 EVB 中的定時(shí)器和捕獲單元。其捕獲單元對外部事件（信號電平的跳變）等有很高的響應(yīng)速度，可以采用直接的測頻方法來實(shí)現(xiàn)或者間接測量。為了簡化程序的設(shè)計(jì)，選擇測量周期來間接測量頻率較好。 設(shè)計(jì)數(shù)字頻率計(jì)需要使用兩個(gè)中斷，定時(shí)器 1 周期中斷用于產(chǎn)生捕獲的時(shí)間基準(zhǔn)，并在周期中斷服務(wù)程序中刷新 LED 數(shù)碼管顯示器。捕獲引腳 CAP1 用于接收函數(shù)信號發(fā)生器發(fā)生的被測信號，通過測量被測的信號的周期換算成被測信號的頻率。 同樣設(shè)置一個(gè) 5ms 計(jì)數(shù)單元 MS5_CNT，每次周期中斷時(shí)， MS5_CNT 的值增加 1。每 50ms 測量一次，其工作過程如下圖所示。 第 一 次 捕 獲 值 ： m第 一 次 捕 獲 值 ： n周 期 中斷 次數(shù) ： s 設(shè)計(jì)數(shù)值單位時(shí)間為 t? （ =），第一次捕獲值為 m，第二次捕獲值為 n，兩次捕獲之間定時(shí)器 1 周期中斷 l 次（即 MCS_CNT 的值為 l ），則被測信號周期 T 為 usmnlmnl )0 . 1 (5 0 0 0 0Δt)5 0 0 0 0(T ??????? 在測量控制系統(tǒng)中，有時(shí)為了節(jié)省計(jì)算程序的運(yùn)行時(shí)間及簡化程序，一般設(shè)法將小數(shù)計(jì)算變成整數(shù)計(jì)算，將帶符號數(shù)計(jì)算變成正整數(shù)計(jì)算。 避免除法運(yùn)算中出現(xiàn)小數(shù)的方法：將被除數(shù)放大一定的倍數(shù)，比如需保留兩位小數(shù)，可以放大 100 倍；需保留一位小數(shù)，可以放大 10 倍。在輸出顯示時(shí)，人為地在某一位后增加小數(shù)點(diǎn)即可，例如對頻率計(jì)算，假定實(shí)際頻率 為 f ，則可以求出 f10 ，最后輸出顯示時(shí)保留一位小數(shù)點(diǎn)。由此可得計(jì)算公式為 f10 = T10 = mnlmnlT ???????? 5 0 0 0 0 10)5 0 0 0 0( 101010 876 上面表達(dá)式的仍然占用 兩個(gè)字的存儲單元。為了簡化計(jì)算程序，將分母保留16 位有效數(shù)字，低位看做 0 丟掉，分子低位也丟掉相應(yīng)位數(shù)個(gè) 0，相當(dāng)于分子分母同時(shí)約去相同的位數(shù)。 硬件框圖設(shè)計(jì) 利用 F2812 的片內(nèi)外設(shè)事件管理器的捕獲功能，在被測信號的有效電平跳變沿捕獲計(jì)數(shù) 。 ?? .bss ST0_TEMP， 1 ；定義狀態(tài)寄存器 ST0 為臨時(shí)存儲單元 .bss ST1_TEMP， 1 ；定義狀態(tài)寄存器 ST1 為臨時(shí)存儲單元 CONTEXT .usect “ .data1”， 10 MS5_CNT .usect “ .data1”,1 CAP_L .usect “ .data1” ,1 ；定義兩次捕獲間周期數(shù)存儲單元 CAP_DATA1 .usect “ .data1” ,1 ；定義第一次捕獲值存儲單元 CAP_DATA2 . usect “ .data1”,1 ；定義第二次捕獲值存儲單元 *************實(shí)現(xiàn)分子、分母變換的宏 ************ *作用： 16 位有效位，多余位丟掉 * 應(yīng)位數(shù)，相當(dāng)于把分子、分母低位看著 0 約去 *以下用到的變量需要自己在程序中定義，頁指針需要自行賦值 *進(jìn)入調(diào)用時(shí)， ACC 中為分母， BCAD_H 和 BCAD_L 中為分子 *返回調(diào)用時(shí)， FZ_ FZ_0 分別為分子的高位和低位， FM_0 中為新分母
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