基于PSoC芯片的两路高精度频率测量系统设计-论文.pdf

《基于PSoC芯片的两路高精度频率测量系统设计-论文.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第22卷第15期电子设计工程2014年8月Vo1．22No．15ElectronicDesignEngineeringAug．2014基亏PSoC芯片的两路高精度频率测量系统设计赵浩．吴斌(西北机电工程研究所陕西成阳712099)摘要：针对在脉冲频率测量中，测量精度低、频率范围窄等问题，提出了一种基于PSoC芯片的两路信号频率测量系统。采用PS0C芯片CY8C29666作为系统核心，以改进的多周期同步测频法为理论基础，结合PSoC芯片集成度高、系统资源丰富、配置灵活、稳定抗干扰的优点，实现了对0．1Hz一10MHz之间两路信号频率的

2、高精度测量，并结合实验结果进行了精度分析关键词：PSoC；频率测量；高精度；多周期同步测频法中图分类号：TM935．1文献标识码：A文章编号：1674—6236(2014)15—0174—03Designofhighaccuracyfrequencymeasuresystemoftwo-channelsignalbasedonPSoCchipZHAOHao．WUBin(NorthwestInstituteofMechanicalandElectricalEngineering，Xianyang712099，China)Abstrac

3、t：Inordertoimprovemeasureaccuracyandbroadenthefrequencyrange，afrequencymeasuresystemoftwo-channelsignalbasedonPSoCisproposed．ThecoreprocessingunitofthissystemisCY8C29666．Basedonthesynchronousmulti—cyclefrequencymeasurement，andcombinedwiththeadvantagesofhighintegration，

4、resourceful，flexibleconfigurationandanti-jammingstabilityPSoCchips．thesystemperformedhighaccuracyfrequencymeasureoftwo-channelsignalbetween0．1Hz-10MHz．Basedontheresults，themeasureaccuracyisanalyzed．Keywords：PSoC；frequencymeasure；highaccuracy；multi-cyclicalsynchronizati

5、onfrequencymeasurement在电工技术领域内。频率是一个最基本的参数，频率与基于上述考虑，本设计采用PSoC来搭建测量系统，提高其他许多电参量的测量方案、测量结果都有十分密切的关频率测量的精度。系。因此，频率的测量就显得尤为重要。随着航天军事科学技1测量原理术的发展，对时间及频率的测量精度有了更高的要求。而现有的基于单片机、CPLD为核心的测频设备在高频率的工作频率测量主要有测频法和测周法两种131。测频法就是在条件下不稳定，电路板设计困难，测量精度达不到要求的数确定的闸门时间内，记录被测信号的变化周期数(或脉冲量级

6、IlJ。因此．研究测量精度更高的测量设备具有重大意义。个数)Nx，则被测信号的频率为：=Nx／Tw。测周法需要有标PsoC(ProgrammableSystemonChip)是美国赛普拉斯公准频率的信号fs，在待测信号的一个周期内．记录标准频司推出的一款完全基于通用IP模块．具有真正混合信号处率信号的周期数，则被测信号的频率为：=届；在多个理能力的可编程片上系统芯片。PSoC与单片机的根本区别周期内，记录被测频率的变化周期数(或脉冲个数)Nx，则被在于其内部集成有数字和模拟模块。设计者可以根据不同设测频率为：fx=fixNxlNs。

7、这两种方法的计数值会产生±1个字计要求调用不同的数字和模拟模块．完成芯片内部的功能设误差，并且测试精度与计数器中记录的数值Nx或有关。计。实现使用一块芯片就可以配置成具有多种不同外围元器结合以上思路，本设计采用多周期同步测频法：首先通件的微控制器，建立一种可配置嵌入式微控制器。用以实现过对定时器的设定来预置闸门时间(闸门时间的设定要考虑从确定系统功能开始，到软，硬件划分．并完成设计的整个过被测信号的周期数)。将标准频率信号和被测频率信号分别程。同时，PSoC器件提供了ASIC的优点，但却没有典型输入两个计数器进行多个周期的同步计数。

8、预置闸门时间结ASICNRE或转换时间[21。因此。PSoC能够适应非常复杂的实束时，两个计数器并不停止计数，而是等到被测频率信号下时控制需求，使用它进行产品开发可以大大提高开发效率，一个同相位触发沿到来才关闭同步门(实际闸门)并停止