設(shè)計(jì)并制作閘門時(shí)間為1s的數(shù)字頻率計(jì)-展示頁
2025-06-17 00:12本頁面
【正文】 2 測試結(jié)果 （ 1） 頻率適應(yīng)性 測試結(jié)果見表 F1。充分利用了 stm32 高速處理高頻信號的能力。 TIMx_ETR 和 TIMx_CHx 有什么區(qū)別？ 答： TIMx_ETR 在計(jì)數(shù)器之前，可以作為計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)時(shí)鐘，而 TIMx_CHx 在計(jì)數(shù)器之后。 可選項(xiàng)： TIM_ExtTRGPolarity_Inverted 和 TIM_ExtTRGPolarity_NonInverted。 6 使用 ETR 時(shí)鐘作為計(jì)數(shù)時(shí)鐘需要設(shè)置為外部時(shí)鐘模式 2，故調(diào)用該函數(shù)，在設(shè)置時(shí) 關(guān)閉預(yù)分頻： TIM_ExtTRGPSC_OFF。其輸入信號作為計(jì)數(shù)時(shí)鐘，輸入引腳為 ETR。外部時(shí)鐘模式 1：外部輸入腳 (TIx) 時(shí)鐘來源 ——時(shí)鐘可以由下列時(shí)鐘源提供： 74HC14 引腳圖 : 3 圖 1 引腳功能 74HC14 真值表 : 真值表： Y=A Input 輸入 output 輸出 A Y L H H L 4 圖 11 基本電路仿真圖 圖 12 F=10M 正弦波整形方波 圖 13 F=25M 正弦波整形波圖 由此可見 74HC14 的整形時(shí)間有限到 25M 就難以整形，實(shí)際電路中 74HC14仍然可以整形 25M 正弦波，只是波形幅度小失真較大。 二 、電路與程序設(shè)計(jì) 1 電路設(shè)計(jì) 74HC14 的作用：六反相斯密特觸發(fā)器 74HC14 是一款兼容 TTL 器件引腳的高速 CMOS 器件，邏輯功能為 6 路斯密特觸發(fā)反相器，其耗電量低，速度快。 由于輸入信號的頻率范圍為 1Hz~25MHz，所以 stm32 采用定時(shí)器的外部觸發(fā)功能 測頻的方法，低頻 不分頻 ，高頻采用 4 分頻測頻 。 通過高速比較器 74HC14 對信號源 的波形進(jìn)行整形，輸出標(biāo)準(zhǔn)的方波。 可準(zhǔn)確測出低高頻 ，在低頻段使用不分頻 ETR 觸發(fā)，高頻 時(shí)使用 4 分頻測量提高測量范圍 。頻率較低時(shí)精度高但不適合高頻。頻率較高時(shí)精度低，但不適合高 頻的測量。 方案二：采用 430 測頻， 但是最多測量到 16M 而且引腳速度不夠 導(dǎo)致無法完成指標(biāo)內(nèi)的頻率測量 為了更好地實(shí)現(xiàn)題目要求，我們選擇方案 一 。 方案一：采用 STM32 對調(diào)理后的信號測頻。從性能上講此方案較好，但是由于時(shí)間問題，找不到合適 的高速比較器和施密特觸發(fā)器組合。 關(guān)鍵詞： STM32；高速比較；；測頻 一、系統(tǒng)方案論述 方案 一：由施密特觸發(fā)器對 74HC14 信號進(jìn)行調(diào)理，可以直接輸出 TTL 電平。 利用 32 定時(shí)器的 ETR 功能可準(zhǔn)確測出低高頻信號， 實(shí)現(xiàn)了對正弦波的頻率測量。 本設(shè)計(jì)以 ARM 核心處理器，設(shè)計(jì)并制作了閘門時(shí)間為 1s 的數(shù)字頻率計(jì) ,能夠測量頻率。1 摘要 頻率計(jì)用一個(gè)頻率穩(wěn)定度高的頻率源作為基準(zhǔn)時(shí)鐘，對比測量其他信號的頻率。通常情況下計(jì)算每秒內(nèi)待測信號的脈沖個(gè)數(shù)，此時(shí)我們稱閘門時(shí)間為 1s。該頻率計(jì)硬件部分高速比較器 74HC14 整形電路組成。經(jīng)測試該頻率計(jì)性能良好，正弦信號頻率測量范圍可從 1Hz 到 25MHz。 方案二：由比較器整形后的信號再由施密特整形，輸出 TTL 電平。 綜上選擇方案一 。 輸入信號的 測量能達(dá)到 頻率達(dá)到 100MHz，測頻精度高，速度快。 方案一 :輸入捕獲測頻法是累積單位時(shí)間里的周波數(shù)，在頻率較低 時(shí)采用。 2 方案二：周期法是測一個(gè)周期的時(shí)間，通過周期轉(zhuǎn)換成頻率，在頻率較低時(shí)采用。 方案三： 利用 ETR 外部信號觸發(fā)將外部的 信號 （測量信號） 作為 計(jì)數(shù)信號 ，不用經(jīng)歷中斷產(chǎn)生時(shí)間延時(shí)， ETR 可以直接作為時(shí)鐘輸入也可以通過觸發(fā)輸入（ TRGI）來作為時(shí)鐘輸入即在時(shí)鐘模式 1 中觸發(fā)源選擇為 ETR，兩個(gè)效果上是一樣的 。 由于輸入信號的要求為 1Hz~25MHz，所以選擇方案三。 STM32測量波形并且在 LCD 上顯示。 STM32 強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力大大提高了測頻的精度。在電子工業(yè)中，現(xiàn)已基本取代 74LS14（ TTL器件）。 5 圖 14 實(shí)物 25M 整形方波圖 2 程序設(shè)計(jì) STM32 定時(shí)器 ETR 功能簡述 ETR: 外部觸發(fā)輸入引腳，如果用外部信號產(chǎn)生觸發(fā)事件的話，信號就從這個(gè)腳進(jìn)來。內(nèi)部時(shí)鐘 (CK_INT) 外部時(shí)鐘模式 2：外部觸發(fā)輸入 (ETR) STM32 的定時(shí)器具有計(jì)數(shù)功能，在實(shí)際應(yīng)用中可以用來對引腳上的輸入信號進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。 TIM_ETRClockMode2Config(TIM2,TIM_ExtTRGPSC_OFF,TIM_ExtTRGPolarity_NonInverted, 0)。 可選項(xiàng) : TIM_ExtTRGPSC_OFF 0x0000 TIM_ExtTRGPSC_DIV2 0x1000 TIM_ExtTRGPSC_DIV4 0x2021 TIM_Ex
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