專利名稱：一種雙按鍵等高精度頻率計(jì)及其計(jì)算方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及信號(hào)頻率的電子測(cè)量設(shè)備，具體說是一種雙按鍵等高精度頻率計(jì)實(shí)現(xiàn)方法。
背景技術(shù)：
目前常見的頻率計(jì)，按鍵較多，以常見的F2700L型號(hào)頻率計(jì)為例，除開關(guān)外，還有保持、復(fù)位、閘門Is、閘門0.1s、閘門0.01s、周期、通道A、通道B、衰減1、衰減2等十多個(gè)機(jī)械式功能按鍵，這些按鍵還被分為4組琴鍵式互鎖開關(guān)，每組內(nèi)在同一時(shí)間只能按下一個(gè)按鍵并自鎖，以接通電路觸點(diǎn)。太多的按鍵使得儀器體積較大，按鍵若安排太緊密，則會(huì)操作不便。另外，由于內(nèi)部電路采用數(shù)字門控集成構(gòu)成，電路復(fù)雜而智能化程度較低。
單片機(jī)測(cè)頻目前最常見的是閘門計(jì)數(shù)法或者測(cè)周法，計(jì)數(shù)法指在額定閘門時(shí)間內(nèi)直接十?dāng)?shù)出被測(cè)信號(hào)脈沖 的個(gè)數(shù)，測(cè)周法是指將信號(hào)的一個(gè)周期作為時(shí)間閘門，計(jì)數(shù)出時(shí)鐘信號(hào)脈沖的個(gè)數(shù)，由于計(jì)數(shù)出的脈沖數(shù)量總是存在固有的±1的量化誤差，這使得無論是計(jì)數(shù)法還是測(cè)周法，其測(cè)量精度數(shù)值都會(huì)隨著被測(cè)信號(hào)頻率的高低起伏很大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題，提供一種雙按鍵等高精度頻率計(jì)及其計(jì)算方法，利用單片機(jī)，解決常見的計(jì)頻器功能按鍵較多、體積較大、操作繁瑣、測(cè)量精度不理想、智能化程度低等問題。本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題的不足而采用的技術(shù)方案是:一種雙按鍵等高精度頻率計(jì)，包括按鍵模塊和被測(cè)信號(hào)處理電路，被測(cè)信號(hào)處理電路包括脈沖整形模塊、分頻模塊、單片機(jī)模塊、驅(qū)動(dòng)模塊和顯示模塊，整形模塊輸入端與通道A連接，輸出端與單片機(jī)連接，分頻模塊輸入端與通道B連接，輸出端與整形模塊連接，按鍵模塊由按鍵A和按鍵B組成，按鍵A和按鍵B的電氣接點(diǎn)分別與單片機(jī)的兩個(gè)引腳相連。一種雙按鍵等高精度頻率計(jì)的計(jì)算方法:
如圖4，測(cè)頻開始時(shí)先打開首次負(fù)跳變中斷(a點(diǎn)時(shí)刻)，待fx脈沖的第一個(gè)下降沿到來時(shí)(b)觸發(fā)首中斷，由首中斷子程序打開時(shí)間閘門(C)，開始對(duì)被測(cè)信號(hào)脈沖和機(jī)器周期脈沖分別計(jì)數(shù)。在計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)至額定閘門時(shí)間前(d)打開尾次負(fù)跳變中斷，待被測(cè)脈沖的最后一個(gè)下降沿到來(e)觸發(fā)尾中斷，由尾中斷子程序關(guān)閉時(shí)間閘門(f)，停止對(duì)被測(cè)信號(hào)脈沖和機(jī)器周期脈沖分別計(jì)數(shù)。本發(fā)明所述的保持首次中斷發(fā)生到打時(shí)間閘門打開的時(shí)間與尾次中斷發(fā)生到時(shí)間閘門關(guān)閉的時(shí)間相等，即Tb。= Tef0本發(fā)明所述的所述的首次負(fù)跳變中斷和尾次負(fù)跳變中斷在觸發(fā)前CPU程序指針均被引導(dǎo)到一個(gè)專門的單周期指令執(zhí)行區(qū)域。本發(fā)明所述的單周期指令執(zhí)行區(qū)域安排在各位數(shù)碼點(diǎn)亮期間的延時(shí)過程中。
本發(fā)明有益效果是:
1、本發(fā)明將常見的頻率計(jì)電源開關(guān)以外的保持、復(fù)位、閘門Is、閘門0.1s、閘門0.01s、周期、通道A、通道B、衰減1、衰減2等多個(gè)功能按鍵，改變?yōu)?個(gè)輕觸按鍵，減小了儀器體積，突出了面板顯示，使得更為方便操作和易于觀測(cè)，也更加美觀大方。2、本發(fā)明使用單片機(jī)為核心，取代復(fù)雜的數(shù)字門控電路，不僅使電路構(gòu)成簡(jiǎn)單，而且有效實(shí)現(xiàn)測(cè)頻儀器的小型化、高精度化、智能化。由于在確定的測(cè)量閘門時(shí)間，一次性地同時(shí)采樣被測(cè)信號(hào)脈沖數(shù)量和機(jī)器周期脈沖數(shù)量，并且可以消除被測(cè)信號(hào)脈沖數(shù)量的量化誤差，從而使得測(cè)量誤差始終保持為一個(gè)單片機(jī)的機(jī)器周期，實(shí)現(xiàn)各頻點(diǎn)等高精度的測(cè)量。操作時(shí)即可以選擇自動(dòng)設(shè)置測(cè)量方式，也可以選擇人工設(shè)置測(cè)量方式，以適應(yīng)不同的個(gè)性化測(cè)試需要。


圖1為雙按鍵頻率計(jì)示意 圖2為電路各模塊結(jié)構(gòu)連接 圖3為以80C51為例的電路模塊連接結(jié)構(gòu) 圖4為指令執(zhí)行過程 圖中:1、通道A，2、通道B，3、按鍵A，4、按鍵B，5、電源開關(guān)。實(shí)施方式
雙按鍵設(shè)計(jì):如圖1、圖2，電源開關(guān)被按下后自鎖，持續(xù)接通電路。再次按下開關(guān)鍵，開關(guān)鍵解鎖彈起，電路被切斷電源。按鍵模塊由兩個(gè)輕觸按鍵組成，兩按鍵的內(nèi)部電氣接點(diǎn)分別與單片機(jī)相連。單片機(jī)的CPU在工作期`間，檢測(cè)上述兩按鍵的電氣狀態(tài)，根據(jù)系統(tǒng)當(dāng)前所處狀態(tài)和對(duì)按鍵接點(diǎn)的檢測(cè)結(jié)果，立即顯示出相應(yīng)的測(cè)量代碼信息，閃爍幾秒后，隨之改變?yōu)榕c代碼一致的測(cè)量方式與顯示內(nèi)容。儀器開機(jī)處于最常用的默認(rèn)測(cè)量狀態(tài)，各項(xiàng)設(shè)置均由單片機(jī)根據(jù)對(duì)信號(hào)的檢測(cè)結(jié)果自動(dòng)選擇參數(shù)；但也可以通過操作進(jìn)入各項(xiàng)靠人工設(shè)定狀態(tài)。上述兩種狀態(tài)也可以通過按鍵操作隨時(shí)進(jìn)行切換。高精度測(cè)頻設(shè)計(jì):如圖1、圖2，被測(cè)信號(hào)處理電路分為五個(gè)電路模塊:整形模塊、分頻模塊、單片機(jī)模塊、驅(qū)動(dòng)模塊與顯示模塊。整形模塊輸入端與通道A連接，輸出端與單片機(jī)連接。分頻模塊輸入端與通道B連接，輸出端與整形模塊連接。驅(qū)動(dòng)模塊輸入端與單片機(jī)連接，輸出端與顯示模塊連接。待測(cè)信號(hào)經(jīng)過(或者不經(jīng)過)分頻電路后送到脈沖整形電路處理后，被變換為fx方波信號(hào)與單片機(jī)連接，在確定的測(cè)量閘門時(shí)間，一次性地同時(shí)采樣fx脈沖數(shù)量和單片機(jī)機(jī)器周期Tm脈沖數(shù)量，設(shè)在閘門時(shí)間內(nèi)計(jì)數(shù)值分別為Nx與Nm，則有Nx / fx = Nm / fm，可得fx = Nx / ( NmXTm)或者fmXNx / Nm。由于計(jì)數(shù)閘門時(shí)間的起止均受控于被測(cè)信號(hào)的前后兩個(gè)下降沿，可消除隊(duì)值的量化誤差，而對(duì)^的計(jì)數(shù)為被動(dòng)停止，Nm值也就存在±1的量化誤差。由于Tm值一般較小，且是一個(gè)常數(shù)，這樣也就實(shí)現(xiàn)了各頻點(diǎn)相等的誤差值。為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更為清楚，下面進(jìn)行進(jìn)一步說明，以達(dá)到本領(lǐng)域技術(shù)人員能看懂并可實(shí)施的程度，解釋中所涉及的具體示例和數(shù)據(jù)均不用于對(duì)本發(fā)明的限定。5.0.0如圖3、4，兩個(gè)按鍵均為輕觸按鍵，“按鍵I”被按下時(shí)將單片機(jī)80C51的P3.0腳經(jīng)過IOk歐姆電阻與+5V電源連接，“按鍵I”彈起時(shí)，P3.0腳懸空；“按鍵2”被按下時(shí)將單片機(jī)的P3.1腳經(jīng)過IOk歐姆電阻與+5V電源連接，“按鍵2”彈起時(shí)，P3.1腳懸空。單片機(jī)的CPU在工作期間，檢測(cè)P3.0腳與P3.1腳的電平狀態(tài)。按鍵被按下時(shí)間少于0.5s被判斷為點(diǎn)觸，大于等于0.5秒判斷為長(zhǎng)按。當(dāng)按鍵被點(diǎn)觸或長(zhǎng)按后，單片機(jī)根據(jù)系統(tǒng)當(dāng)前所處狀態(tài)和對(duì)按鍵接點(diǎn)(P3.0與P3.1)的檢測(cè)結(jié)果，立即顯示出相應(yīng)的代碼信號(hào)，閃爍3秒后，即隨之改變?yōu)榕c代碼一致的測(cè)量方式與顯示內(nèi)容。5.0.1代碼以FX X XCXAX或者以P000CXAX形式表達(dá)，其中F是頻率測(cè)量，X X X是閘門時(shí)間選擇，CX是通道選擇，AX是衰減選擇，P000是測(cè)量周期?！鞍存II”主要分管代碼前4位，“按鍵2”主要分管CXAX內(nèi)容。5.0.2被測(cè)信號(hào)在測(cè)量前接入通道A或者通道B，但也可在測(cè)量過程接入或者改變通道。通道A對(duì)應(yīng)電路中直接輸入方式，用于測(cè)量較低頻率信號(hào)；通道B對(duì)應(yīng)分頻輸入方式，用于測(cè)量比通道A額定測(cè)頻范圍高的頻率信號(hào)。通常應(yīng)當(dāng)將待測(cè)信號(hào)接入其頻率對(duì)應(yīng)的通道，如果待測(cè)信號(hào)頻率大致范圍未知，可先將其試探性接入B通道，然后根據(jù)顯示結(jié)果，決定是否改接通道A。通道A是不經(jīng)分頻的直接測(cè)量，故應(yīng)優(yōu)先選擇通道A。通道A的直接可測(cè)頻率上限的確定在5.2.4及5.2.6中有具體說明。5.0.3儀器開機(jī)默認(rèn)處于做最常用的閘門Is的默認(rèn)測(cè)量頻率的狀態(tài)，其余各項(xiàng)由內(nèi)部單片機(jī)根據(jù)對(duì)信號(hào)的檢測(cè)結(jié)果自動(dòng)選擇各項(xiàng)參數(shù)；但也可以通過操作進(jìn)入各項(xiàng)參數(shù)靠人工設(shè)定的狀態(tài)，并可以通過按鍵操作隨時(shí)切換兩種狀態(tài)。以下對(duì)操作具體介紹:
5.1.0打開電源開關(guān)后，顯示屏快速閃爍式(以間隔0.5秒快閃)顯示FOOlCxAx (即F為頻率測(cè)量，001為選擇閘門ls、Cx和Ax為單片機(jī)根據(jù)對(duì)輸入信號(hào)的檢測(cè)結(jié)果推薦的通道和衰減參數(shù))，持續(xù)3秒后，若無其他操作就自動(dòng)進(jìn)入閘門Is、通道X、衰減X的動(dòng)態(tài)測(cè)量與動(dòng)態(tài)顯示狀態(tài)。5.1.1在5.1.0的持續(xù)3秒期間，點(diǎn)觸一下(小于0.5秒時(shí)間，以下同)“按鍵1”，快閃式顯示H)01C1A1，持續(xù)3秒后若無其他操作就自動(dòng)進(jìn)入閘門Is、通道1、衰減I的動(dòng)態(tài)測(cè)量與動(dòng)態(tài)顯示狀態(tài)。5.1.2在5.1.1的持續(xù)3秒期間，點(diǎn)觸一下“按鍵1”，快閃式顯示H)0.1C1A1，持續(xù)3秒后若無其他操作就自動(dòng)進(jìn)入閘門0.1s、通道1、衰減I的動(dòng)態(tài)測(cè)量與動(dòng)態(tài)顯示狀態(tài)。5.1.3在5.1.2的持續(xù)3秒期間，點(diǎn)觸一下“按鍵1”，快閃式顯示F0.01C1A1，持續(xù)3秒后若無其他操作就自動(dòng)進(jìn)入閘門0.01s、通道1、衰減I的動(dòng)態(tài)測(cè)量與動(dòng)態(tài)顯示狀態(tài)。5.1.4在5.1.3的持續(xù)3秒期間，點(diǎn)觸一下“按鍵1”，快閃式顯示P000 C1A1，持續(xù)3秒后若無其他操作就自動(dòng)進(jìn)入測(cè)量周期、通道1、衰減I的動(dòng)態(tài)測(cè)量與動(dòng)態(tài)顯示狀態(tài)。5.1.5在5.1.4的持續(xù)3秒期間，點(diǎn)觸一下“按鍵1”，快閃式顯示F001C1A1,即再次進(jìn)入5.1.1過程。
5.1.6在5.1.1的持續(xù)3秒間，點(diǎn)觸一下“按鍵2”，快閃式顯示F001C1A2，持續(xù)3秒后，若無其他操作就自動(dòng)進(jìn)入閘門Is、通道1、衰減2的動(dòng)態(tài)測(cè)量與動(dòng)態(tài)顯示狀態(tài)。若在上一持續(xù) 3秒間再點(diǎn)觸一下“按鍵2”，快閃式顯示H)01C2A1，若無其他操作就自動(dòng)進(jìn)入閘門Is、通道2、衰減I的動(dòng)態(tài)測(cè)量與動(dòng)態(tài)顯示狀態(tài)。
若在上一持續(xù)3秒間再點(diǎn)觸一下“按鍵2”，快閃式顯示H)01C2A2，若無其他操作就自動(dòng)進(jìn)入閘門Is、通道2、衰減2的動(dòng)態(tài)測(cè)量與動(dòng)態(tài)顯示狀態(tài)。若在上一持續(xù)3秒間再點(diǎn)觸一下“按鍵2”，快閃式顯示H)0IClAl，若無其他操作就自動(dòng)進(jìn)入閘門Is、通道1、衰減I的動(dòng)態(tài)測(cè)量與動(dòng)態(tài)顯示狀態(tài)。若在上一持續(xù)3秒間再點(diǎn)觸一下“按鍵2”，快閃式顯示F001C1A2，即再次進(jìn)入5.1.6過程。
5.1.7在5.1.2的持續(xù)3秒期間，點(diǎn)觸一下“按鍵2”，快閃式顯示F00.1C1A2，持續(xù)3秒后，若無其他操作就自動(dòng)進(jìn)入閘門0.1s、通道1、衰減2的動(dòng)態(tài)測(cè)量與動(dòng)態(tài)顯示狀態(tài)。若在上一持續(xù)3秒間再點(diǎn)觸一下“按鍵2”，快閃式顯示R)0.1C2A1，若無其他操作就自動(dòng)進(jìn)入閘門0.1s、通道2、衰減I的動(dòng)態(tài)測(cè)量與動(dòng)態(tài)顯示狀態(tài)。若在上一持續(xù)3秒間再點(diǎn)觸一下“按鍵2”，快閃式顯示R)0.1C2A2，若無其他操作就自動(dòng)進(jìn)入閘門0.1s、通道2、衰減2的動(dòng)態(tài)測(cè)量與動(dòng)態(tài)顯示狀態(tài)。若在上一持續(xù)3秒間再點(diǎn)觸一下“按鍵2”，快閃式顯示R)0.1C1A1，若無其他操作就自動(dòng)進(jìn)入閘門0.1s、通道1、衰減I的動(dòng)態(tài)測(cè)量與動(dòng)態(tài)顯示狀態(tài)。若在上一持續(xù)3秒間再點(diǎn)觸一下“按鍵2”，快閃式顯示R)0.1C1A2，即再次進(jìn)入5.1.7過程。
5.1.8在5.1.3的持續(xù)3 秒期間，點(diǎn)觸一下“按鍵2”，快閃式顯示F0.01C1A2，持續(xù)3秒后，若無其他操作就自動(dòng)進(jìn)入閘門0.01s、通道1、衰減2的動(dòng)態(tài)測(cè)量與動(dòng)態(tài)顯示狀態(tài)。若在上一持續(xù)3秒間再點(diǎn)觸一下“按鍵2”，快閃式顯示F0.01C2A1，若無其他操作就自動(dòng)進(jìn)入閘門0.01s、通道2、衰減I的動(dòng)態(tài)測(cè)量與動(dòng)態(tài)顯示狀態(tài)。若在上一持續(xù)3秒間再點(diǎn)觸一下“按鍵2”，快閃式顯示F0.01C2A2，若無其他操作就自動(dòng)進(jìn)入閘門0.01s、通道2、衰減2的動(dòng)態(tài)測(cè)量與動(dòng)態(tài)顯示狀態(tài)。若在上一持續(xù)3秒間再點(diǎn)觸一下“按鍵2”，快閃式顯示F0.01C1A1，若無其他操作就自動(dòng)進(jìn)入閘門0.01s、通道1、衰減I的動(dòng)態(tài)測(cè)量與動(dòng)態(tài)顯示狀態(tài)。若在上一持續(xù)3秒間再點(diǎn)觸一下“按鍵2”，快閃式顯示F0.01C1A2，即再次進(jìn)入5.1.8過程。
5.1.9在5.1.4的持續(xù)3秒期間，點(diǎn)觸一下“按鍵2”，快閃式顯示P000C1A2，持續(xù)3秒后，若無其他操作就自動(dòng)進(jìn)入測(cè)量周期、通道1、衰減2的動(dòng)態(tài)測(cè)量與動(dòng)態(tài)顯示狀態(tài)。若在上一持續(xù)3秒間再點(diǎn)觸一下“按鍵2”，快閃式顯示P000C2A1，若無其他操作就自動(dòng)進(jìn)入測(cè)量周期、通道2、衰減I的動(dòng)態(tài)測(cè)量與動(dòng)態(tài)顯示狀態(tài)。若在上一的持續(xù)3秒間再點(diǎn)觸一下“按鍵2”，快閃式顯示P000C2A2，若無其他操作就自動(dòng)進(jìn)入測(cè)量周期、通道2、衰減2的動(dòng)態(tài)測(cè)量與動(dòng)態(tài)顯示狀態(tài)。若在上一的持續(xù)3秒間再點(diǎn)觸一下“按鍵2”，快閃式顯示P000C1A1，若無其他操作就自動(dòng)進(jìn)入測(cè)量周期、通道1、衰減I的動(dòng)態(tài)測(cè)量與動(dòng)態(tài)顯示狀態(tài)。若在上一的持續(xù)3秒間再點(diǎn)觸一下“按鍵2”，快閃式顯示P000C1A2，即再次進(jìn)入5.1.9過程。
5.1.10在5.1一5.9的動(dòng)態(tài)測(cè)量與動(dòng)態(tài)顯示狀態(tài)中，點(diǎn)觸一下“按鍵TV決閃顯示當(dāng)前測(cè)量狀態(tài)代碼，即進(jìn)入5.1-5.5的狀態(tài)之一。5.1.11在5.1—5.9的動(dòng)態(tài)測(cè)量與動(dòng)態(tài)顯示狀態(tài)中，點(diǎn)觸一下“按鍵2”，進(jìn)入當(dāng)前條件下的鎖定顯示方式。再點(diǎn)觸一下“按鍵2”，解除鎖定顯示方式，恢復(fù)當(dāng)前條件下的動(dòng)態(tài)顯不方式。5.1.12在5.1 — 5.9的動(dòng)態(tài)測(cè)量與動(dòng)態(tài)顯示狀態(tài)中，長(zhǎng)按“按鍵2”超過0.5秒，系統(tǒng)復(fù)位，后自動(dòng)進(jìn)入5.1狀態(tài)。5.1.13在5.1 — 5.9的動(dòng)態(tài)測(cè)量與動(dòng)態(tài)顯示狀態(tài)中，長(zhǎng)按“按鍵I”超過0.5秒?？梢栽谧詣?dòng)設(shè)置測(cè)量狀態(tài)和人工設(shè)置測(cè)量狀態(tài)之間轉(zhuǎn)換。
以下對(duì)單片機(jī)進(jìn)行等精度測(cè)頻時(shí)的指令過程進(jìn)一步說明，以達(dá)到一般技術(shù)人員能看懂并可具體實(shí)施的程度。5.2.1如圖3、4，待測(cè)信號(hào)經(jīng)過(或者不經(jīng)過)分頻電路后送到脈沖整形電路處理后，被變換為fx方波信號(hào)與單片機(jī)的iiro、iWKTi連接，Ti用于計(jì)數(shù)器方式。το不接外電路，只用于定時(shí)器方式，對(duì)機(jī)器工作周期Tm脈沖(即頻率為fm)計(jì)數(shù)。5.2.2測(cè)頻開始時(shí)先打開 Η δ負(fù)跳變中斷(a點(diǎn)時(shí)刻)，待fx脈沖的第一個(gè)下降沿到來時(shí)(b)觸發(fā)首次中 斷IlTo，由該中斷子程序打開時(shí)間閘門(c)并關(guān)閉該中斷。TO對(duì)機(jī)器周期脈沖計(jì)數(shù)值為Nm，Tl對(duì)被測(cè)信號(hào)脈沖計(jì)數(shù)值為Nx ;在TO計(jì)數(shù)至額定閘門時(shí)間前(d)打開 ￥Γ 負(fù)跳變中斷，待fx的下降沿到來(e)觸發(fā)尾次中斷IlTl,由該中斷子程序關(guān)閉時(shí)間閘門(f)并關(guān)閉該中斷。然后，計(jì)算出被測(cè)頻率fx = fmNx / Nm送B⑶轉(zhuǎn)碼程序，再送到驅(qū)動(dòng)電路，最后送到顯不電路。5.2.2只有保持Tb。= Tef才能保證Tm / Tcf的理論精度，為此，可控制兩次中斷觸發(fā)前CPU均處于單周期指令執(zhí)行狀態(tài)，以使兩次中斷響應(yīng)均為確定的3Tm?？稍谑孜矁纱沃袛嘤|發(fā)前，均先將程序指針引導(dǎo)到一個(gè)專門的單周期指令執(zhí)行區(qū)域(以下簡(jiǎn)稱單等區(qū))循環(huán)等待中斷發(fā)生。該區(qū)域若存在2周期指令，則執(zhí)行時(shí)應(yīng)屏蔽中斷。5.2.3為提高程序效率，可將單等區(qū)安排在各位數(shù)碼點(diǎn)亮期間的延時(shí)過程中。5.2.4控制Tl盡快動(dòng)作，才能展寬等高精度測(cè)頻上限，因從中斷觸發(fā)到Tl動(dòng)作的時(shí)間內(nèi)，被測(cè)脈沖不應(yīng)再被計(jì)數(shù)，否則會(huì)帶來較大誤差。應(yīng)將SETB TRl及CLR TRl等指令用ORG偽指令直接放在003H和0013H中斷入口(兩入口處均分別有8個(gè)地址單元可用)，以保證從中斷觸發(fā)到Tl動(dòng)作為最短時(shí)間即4 Tm，此數(shù)值對(duì)應(yīng)通道A的測(cè)頻上限，然后再用LJMP指令調(diào)轉(zhuǎn)程序執(zhí)行其余非緊要事項(xiàng)。5.2.5若尾中斷l(xiāng)￥fl嵌套在TO最后一次溢出中斷內(nèi)，應(yīng)置Ilfl中斷優(yōu)先。TO最后一次溢出時(shí)，還應(yīng)執(zhí)行一次移出Tl低位計(jì)數(shù)值并清零指令，以免碰巧Tl溢出與尾中斷發(fā)生爭(zhēng)奪或者產(chǎn)生硬件長(zhǎng)調(diào)用等2周期指令等干擾中斷響應(yīng)周期。

5.2.6以上過程的全部匯編指令，均經(jīng)過PROTEUS軟件驗(yàn)證，證實(shí)結(jié)果正確。目前很多單片機(jī)工作頻率已超過30MHz，以單片機(jī)選擇工作頻率為30MHz為例，如果定時(shí)Is測(cè)頻，其在直接可測(cè)范圍0-7.5MHz的計(jì)數(shù)測(cè)頻誤差將不超過(Df / f)max = ±3.3X10_8。啟用分頻電路，將可以測(cè)量更寬的范 圍，分頻的倍數(shù)根據(jù)實(shí)際制造需要而定。
權(quán)利要求
1.一種雙按鍵等高精度頻率計(jì)，其特征在于:包括按鍵模塊和被測(cè)信號(hào)處理電路，被測(cè)信號(hào)處理電路包括脈沖整形模塊、分頻模塊、單片機(jī)模塊、驅(qū)動(dòng)模塊和顯示模塊，整形模塊輸入端與通道A連接，輸出端與單片機(jī)連接，分頻模塊輸入端與通道B連接，輸出端與整形模塊連接，按鍵模塊由按鍵A和按鍵B組成。
2.如權(quán)利要求1所述的一種雙按鍵等高精度頻率計(jì)，其特征在于:所述的按鍵A和按鍵B的電氣接點(diǎn)分別與單片機(jī)的兩個(gè)引腳相連。
3.根據(jù)權(quán)利I所述的一種雙按鍵等高精度頻率計(jì)的計(jì)算方法，其特征在于: 測(cè)頻開始時(shí)先打開首次負(fù)跳變中斷(a點(diǎn)時(shí)刻)，待fx脈沖的第一個(gè)下降沿到來時(shí)(b)觸發(fā)首中斷，由首中斷子程序打開時(shí)間閘門(C)，開始對(duì)被測(cè)信號(hào)脈沖和機(jī)器周期脈沖分別計(jì)數(shù)。
4.在計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)至額定閘門時(shí)間前(d)打開尾次負(fù)跳變中斷，待被測(cè)脈沖的最后一個(gè)下降沿到來(e)觸發(fā)尾中斷，由尾中斷子程序關(guān)閉時(shí)間閘門(f)，停止對(duì)被測(cè)信號(hào)脈沖和機(jī)器周期脈沖分別計(jì)數(shù)。
5.根據(jù)權(quán)利3所述的一種雙按鍵等高精度頻率計(jì)的計(jì)算方法，其特征在于:所述的保持首次中斷發(fā)生到打時(shí)間閘門打開的時(shí)間與尾次中斷發(fā)生到時(shí)間閘門關(guān)閉的時(shí)間相等，即Tbc = Ttf。
6.根據(jù)權(quán)利3所述的一種雙按鍵等高精度頻率計(jì)的計(jì)算方法,其特征在于:所述的首次負(fù)跳變中斷和尾次負(fù)跳變中斷在觸發(fā)前CPU程序指針均被引導(dǎo)到一個(gè)專門的單周期指令執(zhí)行區(qū)域。
7.根據(jù)權(quán)利3所述的一種 雙按鍵等高精度頻率計(jì)的計(jì)算方法,其特征在于:所述的單周期指令執(zhí)行區(qū)域安排在各位數(shù)碼點(diǎn)亮期間的延時(shí)過程中。
全文摘要
一種雙按鍵等高精度頻率計(jì)及其計(jì)算方法，包括按鍵模塊和被測(cè)信號(hào)處理電路，被測(cè)信號(hào)處理電路包括脈沖整形模塊、分頻模塊、單片機(jī)模塊、驅(qū)動(dòng)模塊和顯示模塊，本發(fā)明利用單片機(jī)，解決常見的計(jì)頻器功能按鍵較多、體積較大、操作繁瑣、測(cè)量精度不理想、智能化程度低等問題。
文檔編號(hào)G01R23/10GK103235178SQ20131015081
公開日2013年8月7日 申請(qǐng)日期2013年4月26日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月26日
發(fā)明者王桂泉 申請(qǐng)人:河南科技大學(xué)