【導(dǎo)讀】討論了提高系統(tǒng)測量準確度的方法。具有價格低、結(jié)構(gòu)簡單、測量誤差小，可作為測

　　

【正文】 且在不同的介質(zhì)中有不同的延時。通過將信號所產(chǎn)生的延時進行量化，實現(xiàn)了對短時間間隔的測量。其基本原理是“串行延遲并行計數(shù)”，而不同干傳統(tǒng)計數(shù)器的串行計數(shù)方法，即讓信號通過一系列的延時單元，依靠延時單元的延時穩(wěn)定性，在計算機的控制下對延時狀態(tài)進行高速采集與數(shù)據(jù)處理，從而實現(xiàn)了對短時間間隔的精確測量。其原理如圖 所示。圖 量化時延原理量化時延思想的實現(xiàn)依賴于延時單元的延時穩(wěn)定性，其分辨率取決于單位延時單元的延遲時間。作為延時單元的器件可以是無源導(dǎo)線，有源門器件或其它電路。其中，導(dǎo)線的延遲時間較短(接近光速傳播的延遲)，門電路的延遲時間相對較長。考慮到延遲可預(yù)測能力，最終選擇了 CPLD 器件，實現(xiàn)對短時間間隔的測量。將短時間間隔的開始信號送入延時鏈中傳播，當結(jié)束信號到來時，將此信號在延時鏈中的延時狀態(tài)進行鎖存，通過 CPU 讀取，判斷信號經(jīng)過的延時單元個數(shù)就可以得到短時時間間隔的大小，分辨率決定干單位延時單元的延時時間。一般來講，為了測量兩個短時間間隔，使用兩組延時和鎖存模塊，但實際上，給定的軟件閘門時間足夠大，允許 CPU 完成取數(shù)的操作，即能夠在待測時間間隔結(jié)束之前取走短時間隔△t 1對應(yīng)的延時單元的個數(shù)，通過一定的控制信號，可以只用一組延時和鎖存單元，這樣可以節(jié)省 CPLD 內(nèi)部的資源。利用多周期同步與量化時廷相結(jié)合的方法，計算公式為：T=n 0t0+nlt1n2t1 (7)式(7)中，n 0為對填充脈沖的計數(shù)值；t 0為填充脈沖的周期，即100ns；n l為短時間隔△t 1對應(yīng)的延時單元的個數(shù)；n 2為短時間隔△t 2對應(yīng)的延時單元的個數(shù)；t 1為量化延遲器件延時單元的延遲量()。這樣，利用多周期同步法，實現(xiàn)了閘門和被測信號同步；利用量化時延法，測量了原來測不出來的兩個短時間間隔，從而準確地測量了實際閘門的大小，也就提高了測頻的精度 [9]。第 7章 結(jié)束語本文給出的硬件和軟件均經(jīng)過實踐檢驗，使用該測量儀所測結(jié)果，易作它用，且精度較高。該測量儀價格低，硬件部分結(jié)構(gòu)簡單且穩(wěn)定，產(chǎn)品設(shè)計具有一定的創(chuàng)新與適用性，不失為一種經(jīng)濟型的頻率/電壓測試儀，具有較大的實用價值。在本文方案的基礎(chǔ)上略加改進，即可增加脈寬，占空比，相位，轉(zhuǎn)數(shù)等的測量功能，還可添加上智能語音報數(shù)功能模塊，使之更加直觀和人性化，限于篇幅，這里不再贅述。致 謝經(jīng)過幾個月的努力,在老師的指導(dǎo)和幫助下,這次畢業(yè)設(shè)計順利完成了。在整個設(shè)計過程中,衷心的感謝我的指導(dǎo)老師王永才,還有施頌生、魯光德老師,總是熱情負責(zé)。不僅在教學(xué)方法上得當,每次都是啟發(fā)我,逐漸讓我獨立思考,而且當我遇到困難時給我信心和鼓勵?；仡欉@次畢業(yè)設(shè)計的設(shè)計過程,經(jīng)過了資料收集選取、方案確定、實物制作、數(shù)據(jù)測試以及論文定稿等程序,最終得以完成設(shè)計任務(wù),并且很好的達到了設(shè)計的目的和要求。通過這次設(shè)計,我對理論知識的認識有了進一步的提高。這次畢業(yè)設(shè)計和以往的課程設(shè)計有所不同,因為畢業(yè)設(shè)計是對四年所學(xué)知識的一次總結(jié),是所學(xué)知識的一次靈活運用,是一次綜合的設(shè)計,解決問題時應(yīng)該靈活,學(xué)會應(yīng)用多門學(xué)科知識,在實際過程中,我發(fā)現(xiàn)了自己很多方面的不足,比如在調(diào)試方法方面還有欠缺。這是我在以后的學(xué)習(xí)和工作中要努力改進的。最后,感謝在這次畢業(yè)設(shè)計中,給予我們支持和幫助的所有老師和同學(xué)。本設(shè)計如有錯誤,請不吝批評和指正。參考文獻[1] 周航慈．單片機應(yīng)用程序設(shè)計技術(shù)．北京：北京航空航天大學(xué)出版社，1991.[2] 李華等．MCS51 系列單片機實用接口技術(shù)．北京：北京航空航天大學(xué)出版社，1993.[3] 余永權(quán)．ATMEL89 系列單片機應(yīng)用技術(shù)．北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2020.[4] 張友德等．單片微型機原理應(yīng)用與實驗．上海：復(fù)旦大學(xué)出版社，1996.[5] 何立民．MCS51 系列單片機應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計．北京：北京航空航天大學(xué)出版社，1999.[6]胡漢才．單片機原理及其接口技術(shù) 清華大學(xué)出版社，1997.[7] 蔣煥文，孫續(xù)．電子測量(第 2 版)．北京：中國計量出版社，1994.[8] 張學(xué)莊，廖翊希．電子測量與儀器．長沙：湖南科學(xué)技術(shù)出版社，1993.[9] 陸坤等．電子設(shè)計技術(shù)．成都：電子科技大學(xué)出版社，1997.[10] 閻 石．數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)．第 4 版．北京：高等教育出版社，2020.附錄一 程序清單 ORG 0000H LJMP MAIN ORG 000BH LJMP BRT0 ORG 0100HMAIN: MOV TMOD, 051H SETB EA SETB ET0 MOV TL0, 0B8H MOV TH0, 03CH MOV TL1, 00H MOV TH1, 00H MOV A, 014H SETB TR0 SETB TR1 SJMP $BRT0: MOV TL0, 0B8H MOV TH0, 03CH DEC A JZ LP1 RETILP1: CLR TR0 CLR TR1 MOV R7, TL1 MOV R6, TH1CG16_10: CLR A MOV R3, A MOV R4, A MOV R5, A MOV R2, 10HCG_1: MOV A, R7 RLC A MOV R7, A MOV A, R6 RLC A MOV R6, A MOV A, R5 ADDC A, R5 DA A MOV R5, A MOV A, R4 ADDC A, R4 DA A MOV R4, A MOV A, R3 ADDC A, R3 MOV R3, A DJNZ R2, CG_1SE: MOV A, R5 ANL A, 0FH MOV DPTR, TAB MOVC A, @A+DPTR MOV SBUF, ADL1: JNB TI, DL1 CLR TI MOV A, R5 ANL A, 0F0H SWAP A MOV DPTR, TAB MOVC A, @A+DPTR MOV SBUF, ADL2: JNB TI, DL2 CLR TI MOV A, R4 ANL A, 0FH MOV DPTR, TAB MOVC A, @A+DPTR MOV SBUF, ADL3: JNB TI, DL3 CLR TI MOV A, R4 ANL A, 0F0H SWAP A MOV DPTR, TAB MOVC A, @A+DPTR MOV SBUF, ADL4: JNB TI, DL4 CLR TI MOV A, R3 ANL A, 0FH MOV DPTR, TAB MOVC A, @A+DPTR MOV SBUF, ADL5: JNB TI, DL5 CLR TI MOV A, R3 ANL A, 0F0H SWAP A MOV DPTR, TAB MOVC A, @A+DPTR MOV SBUF, A RETTAB: DB 0FCH,060H,0DAH,0F2H,066H,0B6H,0BEH,0E0H,0FEH,0F6H END附錄二 系統(tǒng)電路總圖