測量脈沖頻率的方法及系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電子測量領(lǐng)域，特別涉及一種測量脈沖頻率的方法及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]對于脈沖頻率的測量，通常有兩種測量方法:M法和T法。
[0003]T法是測量兩個脈沖之間的時間換算成周期從而得到頻率(頻率=I/周期)，因存在首尾的半個時間單位問題，可能會有一個時間單位的誤差。頻率較高時，測得的周期較小，誤差所占的比例變大，所以T法宜測量低頻脈沖。然而，T法測量既存在因首尾的半個時間單位問題引起的誤差，又存在以下問題:脈沖頻率較低時，相鄰兩個脈沖之間的時間間隔(即周期)將非常大，可能會導(dǎo)致計數(shù)器計數(shù)時出現(xiàn)溢出現(xiàn)象，導(dǎo)致測量結(jié)果錯誤。
[0004]M法通常宜測量高頻脈沖。M法是測量單位時間內(nèi)的脈沖數(shù)換算成頻率(頻率=脈沖數(shù)/單位時間)，因存在測量時間內(nèi)首尾的半個脈沖問題，可能會有兩個脈沖的誤差。例如，脈沖頻率固定、采樣間隔時間固定，相鄰兩個單位時間內(nèi)脈沖數(shù)量分別為N1、N2 ；N1和N2可能存在3種關(guān)系，即:N1 = N2、NI = N2+1、NI = N2-1。脈沖頻率固定、采樣間隔時間固定時，根據(jù)M法計算公式得到的相鄰兩個采樣間隔的頻率計算結(jié)果可能不一致，這種計算結(jié)果的不一致在采樣間隔時間較長時表現(xiàn)并不明顯，但是在采樣間隔時間較短時M法計算公式的計算結(jié)果波動明顯加大。而實際測量中采樣間隔時間不可能太長，因為較長的采樣間隔時間不能及時反映脈沖頻率的變化并導(dǎo)致檢測和控制上的滯后。因而，傳統(tǒng)的M法測量精確度還有待提尚。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]基于此，有必要提供一種在測量較高脈沖頻率時能提高測量準確度的測量脈沖頻率的方法，此外還提供一種測量脈沖頻率的系統(tǒng)。
[0006]一種測量脈沖頻率的方法，包括:
[0007]接收待測脈沖信號、標準頻率脈沖信號和時間采樣信號，標準頻率脈沖信號的頻率為fl ;
[0008]對待測脈沖信號進行計數(shù)，以得到時間采樣信號中采樣間隔時間為T的兩個觸發(fā)信號之間待測脈沖信號的脈沖計數(shù)值K ;
[0009]對標準頻率脈沖信號進行計數(shù)，得到時間采樣信號前一個所述觸發(fā)信號與待測脈沖信號在兩個所述觸發(fā)信號之間的第一個脈沖之間的時間Tl，并得到時間采樣信號后一個所述觸發(fā)信號與待測脈沖信號在相鄰兩個所述觸發(fā)信號之間的最后一個脈沖之間的時間T2 ；
[0010]獲取待測脈沖信號的頻率f = K/CT+T1-T2)，其中:T為預(yù)設(shè)值，T為時間采樣信號的采樣間隔時間。
[0011]在其中一個實施例中，對標準頻率脈沖信號進行計數(shù)，得到Tl和Τ2的步驟包括:
[0012]對標準頻率脈沖信號進行計數(shù)，接收到待測脈沖信號的一個脈沖時，標準頻率脈沖信號的脈沖計數(shù)值鎖存后清零；接收到時間采樣信號的前一個所述觸發(fā)信號時，待測脈沖信號的脈沖計數(shù)值鎖存后清零，標準頻率脈沖信號的脈沖計數(shù)值鎖存至ClockCntBackl，得到Tl = ClockCntBackl/fl ;接收到時間采樣信號的后一個所述觸發(fā)信號時，待測脈沖信號的脈沖計數(shù)值鎖存至K后清零，標準頻率脈沖信號的脈沖計數(shù)值鎖存至ClockCntBack2，得到 T2 = ClockCntBack2/fl ο
[0013]在其中一個實施例中，時間采樣信號中采樣間隔時間為T的兩個所述觸發(fā)信號之間還夾著N-1個觸發(fā)信號。
[0014]在其中一個實施例中，N = I。
[0015]在其中一個實施例中，脈沖信號的檢測上升沿有效。
[0016]一種測量脈沖頻率的系統(tǒng)，包括:
[0017]接收模塊，用于接收待測脈沖信號、標準頻率脈沖信號和時間采樣信號，標準頻率脈沖信號的頻率為fl;
[0018]第一計數(shù)模塊，用于對待測脈沖信號進行計數(shù)，以得到時間采樣信號中采樣間隔時間為T的兩個觸發(fā)信號之間待測脈沖信號的脈沖計數(shù)值K ;
[0019]第二計數(shù)模塊，用于對標準頻率脈沖信號進行計數(shù)，得到時間采樣信號前一個所述觸發(fā)信號與待測脈沖信號在兩個所述觸發(fā)信號之間的第一個脈沖之間的時間Tl，并得到時間采樣信號后一個所述觸發(fā)信號與待測脈沖信號在相鄰兩個所述觸發(fā)信號之間的最后一個脈沖之間的時間T2 ；
[0020]頻率計算模塊，用于獲取待測脈沖信號的頻率f = K/(T+T1-T2)，其中:T為預(yù)設(shè)值，T為時間采樣信號的采樣間隔時間。
[0021]在其中一個實施例中，所述第二計數(shù)模塊用于:
[0022]對標準頻率脈沖信號進行計數(shù)，接收到待測脈沖信號的一個脈沖時，標準頻率脈沖信號的脈沖計數(shù)值鎖存后清零；接收到時間采樣信號的前一個所述觸發(fā)信號時，待測脈沖信號的脈沖計數(shù)值鎖存后清零，標準頻率脈沖信號的脈沖計數(shù)值鎖存至ClockCntBackl，得到Tl = ClockCntBackl/fl ;接收到時間采樣信號的后一個所述觸發(fā)信號時，待測脈沖信號的脈沖計數(shù)值鎖存至K后清零，標準頻率脈沖信號的脈沖計數(shù)值鎖存至ClockCntBack2，得到 T2 = ClockCntBack2/fl ο
[0023]在其中一個實施例中，時間采樣信號中采樣間隔時間為T的兩個所述觸發(fā)信號之間還夾著N-1個觸發(fā)信號。
[0024]在其中一個實施例中，N = I。
[0025]在其中一個實施例中，脈沖信號的檢測上升沿有效。
[0026]上述測量脈沖頻率的方法及系統(tǒng)，對待測脈沖信號進行計數(shù)，以得到時間采樣信號中采樣間隔時間為T的兩個觸發(fā)信號之間待測脈沖信號的脈沖計數(shù)值K ;對標準頻率脈沖信號進行計數(shù)，得到時間采樣信號前一個所述觸發(fā)信號與待測脈沖信號在相鄰兩個所述觸發(fā)信號之間的第一個脈沖之間的時間Tl，并得到時間采樣信號后一個所述觸發(fā)信號與待測脈沖信號在相鄰兩個所述觸發(fā)信號之間的最后一個脈沖之間的時間T2 ;然后獲取待測脈沖信號的頻率f = K/(T+T1-T2)。通過將Tl和T2引入計算，可以解決首尾的半個脈沖問題，大大降低甚至去除了測量誤差，使得測量更加精確。
【附圖說明】
[0027]圖1為測量脈沖頻率的方法各步驟示意圖；
[0028]圖2為信號時序圖；
[0029]圖3為將采樣間隔時間再分成N等分的測量時刻圖；
[0030]圖4為測量脈沖頻率的系統(tǒng)的簡單模塊圖。
【具體實施方式】
[0031]為了便于理解本發(fā)明，下面將參照相關(guān)附圖對本發(fā)明進行更全面的描述。附圖中給出了本發(fā)明的較佳實施例。但是，本發(fā)明可以以許多不同的形式來實現(xiàn)，并不限于本文所描述的實施例。相反地，提供這些實施例的目的是使對本發(fā)明的公開內(nèi)容的理解更加透徹全面。
[0032]除非另有定義，本文所使用的所有的技術(shù)和科學(xué)術(shù)語與屬于本發(fā)明的技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員通常理解的含義相同。本文中在本發(fā)明的說明書中所使用的術(shù)語只是為了描述具體的實施例的目的，不是旨在限制本發(fā)明。本文所使用的術(shù)語“和/或”包括一個或多個相關(guān)的所列項目的任意的和所有的組合。
[0033]圖1為測量脈沖頻率的方法各步驟示意圖。應(yīng)該理解的是，雖然圖1的流程圖中的各個步驟按照箭頭的指示依次顯示，但是這些步驟并不是必然按照箭頭指示的順序依次執(zhí)行。除非本文中有明確的說明，這些步驟的執(zhí)行并沒有嚴格的順序限制，其可以以其他的順序執(zhí)行。而且，圖1中的至少一部分步驟可以包括多個子步驟或者多個階段，這些子步驟或者階段并不必然是在同一時刻執(zhí)行完成，而是可以在不同的時刻執(zhí)行，其執(zhí)行順序也不必然是依次進行，而是可以與其他步驟或者其他步驟的子步驟或者階段的至少一部分輪流或者交替地執(zhí)行。
[0034]在以下方法中，脈沖信號的檢測上升沿有效。
[0035]一種測量脈沖頻率的方法，包括如下步驟:
[0036]步驟SlOO:接收待測脈沖信號Pulse、標準頻率脈沖信號Clock和時間采樣信號Timer0標準頻率脈沖信號Clock的頻率為fl，在其中一個實施例中，標準頻率脈沖信號Clock為一般的高頻時鐘信號。
[0037]圖2為信號時序圖。
[0038]步驟S200:對待測脈沖信號Pulse進行計數(shù)，以得到時間采樣信號Timer中采樣間隔時間為T的兩個觸發(fā)信號Timerl和Timer2之間待測脈沖信號Pulse的脈沖計數(shù)值Ko時間采樣信號Timer中采樣間隔時間為T的兩個觸發(fā)信號Timerl和Timer2之間還夾著N-1個觸發(fā)信號。在其中一個實施例中，N= 1，即兩個觸發(fā)信號Timerl和Timer2為相鄰的兩個觸發(fā)信號。圖2中，ClockCnt為標準頻率脈沖信號Clock的脈沖計數(shù)值。
[0039]步驟S300:對標準頻率脈沖信號Clock進行計數(shù)，得到時間采樣信號Timer前一個觸發(fā)信號Timerl與待測脈沖信號Pulse在兩個觸發(fā)信號Timerl和Timer2之間的第一個脈沖Pl之間的時間Tl，并得到時間采樣信號Timer后一個觸發(fā)信號Timer2與待測脈沖信號Pulse在相鄰兩個觸發(fā)信號Timerl和Timer2之間的最后一個脈沖P2之間的時間T2。
[0040]具體為，對標準頻率脈沖信號Clock進行計數(shù)，接收到待測脈沖信號Pulse的一個脈沖Pl時，標準頻率脈沖信號Clock的脈沖計數(shù)值鎖存后清零；接收到時間采樣信號Timer的前一個觸發(fā)信號Timerl時，待測脈沖信號Pulse的脈沖計數(shù)值鎖存后清零，標準頻率脈沖信號Clock的脈沖計數(shù)值鎖存至ClockCntBackl，得到Tl = ClockCntBackl/fI ；接收到時間采樣信號Timer的后一個觸發(fā)信號Timer2時，待測脈