高精度频率计的设计.pdfVIP

高精度频率计的设计 李庆国杨绍国 虞日跃 }tll、I{!}．；_ (成都曩工学寞电子工翟幕成都610069) ■■：本文从分析嗣量误差出发，以多周期同步舅囊基奉一理为基■，培音单片t帆接 口技术与软件设计的具体应用．以8031为控■横心。介绍了一种实用的囊卓舅量方击．培出 了相应的■量毫■。 关■■：囊率计多周期同步嗣量量化误差时标 1系统硬件设计 奉系境以作8031为控制器．信号调理电路，同步■发电路，24位计藏器，点阵字符藏^量示 嚣，并行接口芯片B2舒，显示尉新电路等组成．硬件电路结构如圈1所示。 ■1膏精度囊Iff培柑框瞄 1．1一步■囊一曩 藏事的多周期蔫量原理如图2(a)所示，工作时阿序波形如图2(b)所示。 (1)目步控制 同步闸门由D麓发器构成，开门信号由软件产生．经P1．，1：1输出到D靖。当触发器发生■转 时，Q墙即踟；螬发生耽变，于是实现了测量时问的起始与结束与被滔量信号的同步。 ll|，．I|f}；；；}i。●tYl C2)刊轰原理 0 8031内部定时／计数嚣用作定时器，并设为工作方式2，GATE=1，单片机的晶振为12蛐眦，经 12分囊后，定时嚣的基准时钟周期T．=lus。测量前P1．。为零，豫量l，开始测量对．珊T．(聱P，．：) 一S42一 ■■—了『_一一一—飘蕊网闲ri■——_一一 J： 甩 INT● ■2多用搠同步一t屎曩 为l，定时嚣和计数器开始工作，定时嚣在软件配合下作1秒定时，当1秒钟时间到将PI．：量0，但Q ■为1的状蠢将维持判下一个周期的上升拇到达．在此期间，定时器0改为16位定时方式，用于 记录这最时间血．如果计数值为np定时嚣记下信号“z)这n个完整周期时间为T，则T=1+△I， 于是可得蓦信号频事 ，【。J 2了2订乃而 I酱|‘!o-6 精度，=I晶ls ，(，)的测量精度由△t的精度决定．由于址的精度为lo’?，故从测量原理上涓颤，测周均为 lO’‘的等糖度铡量。 1．2 t冲童童一■ 脉冲竟度蔫量采用非同步测量，其工作原理如图3(-)所示．工作时序如图3(b)所示。 五 正 『一……。一] l 五 石 几门n 几．nl几． ■l帕曩■●■ ■lb}对牟■ 一3 It竟蒉量取理哥 问^通过与仃而进人计数嚣，设“#)商电平期间计数值为n，列仰=O．Saps。 2控制过程 徽控制嚣由8031最小系统，点阵字符藏晶显示嚣，功能选择开关Kl(选择囊率(F)、脉XCt+)、 占空比(DR))，测量选择开关纪构成。 - 当开关I[2置于自校端．该系统对8031的ALE二分频后的信号进行测量，当K2置于■量■ 一弱I一