1 引言
频率是反映信号特性的基本参量之一,频率测量在应用电子技术领域有着重要的地位,数字化处理技术使得测量仪器设备功能完美,但数字处理的实时性受到处理速度的限制,实时测量对电路的处理速度要求越来越高,目前的微控处理芯片发展速度,出现诸如DSP,FPJA等不同领域的应用芯片。
作为主要应用于数字语音领域的凌阳SP-CEA061A,有着丰富的硬件资源、可低于3V的工作电压、较低的功耗和高达约50MHz的时钟工作频率,相对于通用的51系列、96系列等单片机,无疑有更佳的性能。特别是SPCE061A内置32k字FLASH存储器、多时基选择定时器、两路D/A转换器和一路A/D转换器,使他在便携式测量仪器中应用更有前景。
2 硬件资源配置
该频率计能测量1Hz-20MHz以上频率的脉冲信号,具有较宽的测量范围,最高输出4位有效显示值,采用4位BCD七段显示码动态扫描输出。其工作框图见图1。图中显示部分采用数码管需增加驱动电路扩大驱动电流,用以保护SPCEA061A。
设置SPCEA061A的工作时钟频率fCPU=fOC=24.576MHz为。利用定时器B(TimerB)定时时间作为频率测量的时基,定时1S,100ms,10ms,1ms,0.1ms五档的脉冲计数时间,定时器B的时钟源和预置寄存器载入数据见标表1,考虑程序工作存在延时存在计数误差,高档位的预置寄存器数据应根据实际情况适当调整校准。定时器A(TimerA)10ms、作为频率测量计数器,被测信号从SPCEA061A的I/O端口B口的IOB2输入。TimerA和TimerB采用FIQ中断工作模式。
设置I/O端口A口的低7位IOA0-IOA6输出BCD七段显示码,IOA7输出小数点。IOA8-IOA10分别输出Hz,kHz,MHz测量单位指示。IOA12-IOA15为动态扫描输出端口,循环选择4位数码管,此时A口的低8位IOA0-IOA7输出对应数字的BCD七段显示码。显示码输出采用中断
3 测量处理流程
频率测量的控制和数据处理由SPCE061A通过程序完成,图2为主程序的流程图。