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單片機測頻率信號的參數分析
摘 要： 針對MCS---51、98系列單片機定時/計數器的工作特點，本文通過對頻率信號的分析，對不同參數的信號提出了不同的方法，通過分析闡明了方法的模塊性規律，系統地解決了用單片機測頻率這一類問題。關鍵詞： 單片機 頻率 頻率的特征參數
1．引言
無論何種類型的信號，連續的或離散的，有規律的或無規律的，對計算機控制系統而言，首先得通過前向通道的調理，使信號能夠被機器所檢測：高低電平的范圍，時序的配合、是否需要鎖存、是否需要分頻等等。
測速、測V/I、測相位等一般都要用到頻率信號，特別是在工業控制中。很多變送器如電壓、電量變速器，功率、行程變速器等都有頻率信號或者說脈沖信號的輸出。 頻率信號抗干擾性能好，適于遠距離傳送，并且頻率信號所需的接口簡單，占用資源少，一般它只占用一路計數器接口直接進行計數或一個中斷源輸入接口，在中斷服務程序中對脈沖進行計數，當然也可利用外部計數裝置輸入若干路通用I/O接口中。
總之頻率信號的測量具有靈活的輸入方式，對頻率信號的各種參數的測量有重要的意義。頻率參數主要包括周期、高低電平的持續時間以及占空比。
2． 周期的測量
因為 周期＝脈沖數/時間 ，為了計算出單位時間的脈沖數，首先要有一個時間基準。如果用單片機的定時器進行定時則直接接入單片機內的信號的最高頻率取決于晶振頻率，由于所測信號的每一個脈沖的高低電平要持續至少一個機器周期，即它的周期不得高于2倍的機器周期；另一方面，一個機器周期等于6個狀態周期，一個狀態周期等于2個晶振周期。 故有： T待測<=24*T晶振。
2.1低頻信號周期的測量 接線示意圖如圖1，前端屬于信號調理電路，工作原理是：用一個計數器，一個定時器，在設定的時間內對脈沖數進行累加；另一方法是一個定時器一個中斷口，中斷為下降沿觸發，在中斷程序中計數。
很明顯，上述方法所得計數值會受到定時誤差的影響；在精度要求高的場合可以用外接精密脈沖源的方法來規避此誤差。即：使用外部脈沖進行比較計數時沒有定時原因造成的誤差。如圖2。此時會有如下的關系式： F待測*COUNT標準=F標準 *CONNT待測
2.2 高頻信號周期的測量，圖3是一個典型的電路
這個電路中各部分的功能說明如下：
AD9686：將非TTL電平信號轉變為TTL電平,屬于前向調理電路。
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