[发明专利]单片机频率测试系统及方法

说明书

本发明提供一种单片机频率测试系统，包括单片机和积分电路，本发明还提供基于单片机频率测试系统的方法，包括如下步骤：将基准信号和测试信号分别送到基准频率计数器和测试频率计数器，设定基准频率和测试频率；基准频率计数器和测试频率计数器同时开始计数M个周期，基准频率计数器计数到M值，将PW脚置高电平，ADC脚置高阻，积分电路开始工作；测试频率计数器计数到M值，将PW脚置高阻，ADC脚置ADC功能，积分电路电平保持，单片机通过ADC测得代表测试频率与基准频率差值的电压值。与相关技术相比，本发明提供的单片机频率测试系统及方法可以突破单片机速度和计数器位数的限制，提高测试结果的精确度和准确性。

技术领域

本发明涉及频率测试技术领域，尤其涉及一种单片机频率测试系统及方法。

背景技术

随着电子信息产业的发展，信号作为其最基础的元素，其频率的测量在科技研究和实际应用中的作用日益重要，而且需要测频的范围也越来越宽。测量频率的方法有很多种，主要分为模拟法和数字法两大类，传统的模拟法频率测试方式通常采用组合电路和时序电路等大量的硬件电路进行频率测量，产品不但体积较大，运行速度慢，而且测量范围低，精度低。因此，随着对频率测试的要求的提高，传统的模拟式测频方法在实际应用中已不能满足要求。

数字式频率测试方法主要有计数法和周期测量法。计数法是通过记录确定时间内被测信号的脉冲个数来得到信号频率。周期测量法是通过在一个周期内，记录标准频率信号变化次数来得到信号频率。

单片机测试频率一般采用数字式频率测试方法，但是，由于受单片机速度和计数器位数限制，往往无法准确测试较高信号频率。

因此，有必要提供一种单片机频率测试系统及方法以解决上述问题。

发明内容

本发明目的在于提供一种单片机频率测试系统及方法，以提高单片机测试较高频率的精度和准确性。

本发明提供了单片机频率测试系统，包括单片机和积分电路，所述单片机设有ADC、I/O脚和ADC脚，所述积分电路设有PW脚，所述PW脚接所述I/O脚，所述ADC通过所述ADC脚接所述积分电路，所述单片机还包括：时钟，用于产生时钟信号；分频器，用于对所述时钟信号分频，得到具有基准频率的基准信号；基准频率计数器，用于计数所述基准信号的周期；测试频率计数器，用于计数所述单片机接收的测试信号的周期。

优选的，所述积分电路是恒流源积分电路。

优选的，所述积分电路包括电容C1、C2、电阻R1、R2、R3、R4以及三极管Q1，所述电阻R1一端连接所述ADC脚，另一端连接所述三极管Q1的集电极，所述电阻R3一端连接所述PW脚，另一端连接所述三极管Q1的发射极，所述电阻R2一端连接所述三极管Q1的基极，另一端接地，所述电容C1一端连接所述三极管的集电极，另一端接地，所述电阻R4一端连接所述PW脚，另一端连接所述三极管Q1的基极，所述电容C2一端连接所述三极管Q1的基极，另一端接地。

优选的，所述电容C1的电容值是0.01μf，所述电容C2的电容值是0.1μf，所述电阻R1的电阻值是100Ω，所述电阻R2的电阻值是20KΩ，所述电阻R3的电阻值是10KΩ，所述电阻R4的电阻值是7.5KΩ。

本发明还提供了一种基于权利要求1所述的单片机频率测试系统的方法，包括如下步骤：

S1、将所述基准信号和所述测试信号分别送到所述基准频率计数器和所述测试频率计数器，设定所述基准信号的频率是基准频率，所述测试信号的频率是测试频率，且所述基准频率大于所述测试频率；

S2、所述基准频率计数器和所述测试频率计数器同时开始计数M个周期，其中，M为大于0的整数；

S3、所述基准频率计数器计数到M值，将所述PW脚置高电平，所述ADC脚置高阻，所述积分电路开始工作；