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宽频带数字频率计 候雨 北方工业大学北京100041 摘要：本论文以单片机为核心设计了一种用于测量频率、周期和时间间隔的仪器，利用单片机的数学运算 和控制功能，结合部分中规模数字电路，实现了测量中的量程自动切换，具有测量占空比、频率比、周期比、 时间差等功能。 关键词：周期；频率；量程自动切换；单片机 BrOad Band FrequenCyDigitalCymOmeter HouYu No曲china Of 100041，chiⅡa UnivcrsiIyTechn010卧beijing on Abstract：A b越edaInicrocontIone『锄me觞uIe自℃quency，p翻od卸djDtcrv缸．Byla她fIill dignalcymometer u∞of山e Tnidmescale c咖“sitc蛆sw“ch¨lomadcallyamong processor衄dbyconlbing∞me inIel弘ted of岫e． di恤r印t andIm勰urc(k m吐o of the删!crence r柚ge du哆c)rde，the period柚d of矗eque五cy diffbrcnt r柚ge；rnicroconnDUer Keyword：p砸od：茧嘣一髓ce；switchautomaⅡcal坶锄ong 1 引言 对频率的测量一般是在低频段采用测周期的方法，在测量信号门控下，对内部时标计数；高频段则用测 频法，在内部门控下对测量信号计数。但壹接测量时均无法兼顾高频段或低频段，造成测量的量程受到限靠虬 对频率、周期、脉宽的测量其实可统一归结为对信号波形持续时间的测量。为拓宽量程，结合频率、周期、 脉宽测量的特点，测量时可首先对信号进行预处理，按频率的高低进行分频，使分频后的信号用测周期法测 量时能够满足准确度的要求，然后利用MCS51系列单片机的内部定时计数器测量信号的脉宽，设信号的频 计算出频率，周期向C瑚n，拈1肌 测量的误差仅取决于系统晶振频率的稳定性和计数的±1误差，只要合理选择分频数n，就可保证在整 个量程范围内的高准确度测量，具体分频数目由软件根据输入信号的频率高低进行选择，实现量程的自动转 换，这对于MPu系统是很容易办到的。脉宽测量时，信号不经分频直接用测脉宽的方法测得计数功能的实 现是直接对信号的脉冲个数进行累加完成的。整个系统的原理图如图1所示。 ·465· S9C5l 挖 PXD TXD RESET P35 P36 P11