[发明专利]一种基于STM32的等精度频率测量方法

说明书

本发明属于频率测试技术领域，涉及一种基于STM32的等精度频率测量方法，所述测量方法采用MCU自带的PWM模块产生一个可控软件闸门，设置可控闸门的时间为N个被测信号周期时长，在闸门时间内通过MCU自带计数器同步采集标准信号和被测信号；进而计算得到被测信号的频率值；实现了无软件中断干预的高速高精度频率采集，电路结构简单，低成本，高精度的频率采集。

技术领域

本发明属于频率测试技术领域，涉及一种基于STM32的等精度频率测量方法。

背景技术

精度优于0.02％FS的硅谐振压力传感器是压力传感器中的顶级产品，是航空、气象站、压力控制器等高端仪器核心部件，在航空航天、工业控制等国计民生中起着重要应用。最新研制成功的国产高精度硅谐振压力传感器高精度、高稳定性和高可靠的特性在未来将有更广泛的应用。但国产硅谐振压力传感器输出为两路频率信号，变化量大小相等，方向相反，这就对两路频率的采集精度、同步性提出了更高要求，而在航空大气数据参数更快的数据更新率要求更快的频率采集速度。

目前的频率采集方法中，等精度测量方法能够实现更高精度的频率采集，实现方式有两种：一种是通过MCU微控制器或单片机搭配专门的FPGA芯片、触发器、计数器等硬件来实现；另一种是利用MCU自带计数器的捕获功能，通过软件设置中断来实现。前者技术复杂且成本较高，后者需专门设置多个捕获中断，在高速采集时，捕获中断极易与任务中断发生干扰，不仅会引起测量错误还会干扰正常任务执行。

发明内容

本发明的目的是：提供一种基于STM32的等精度频率测量方法，以实现无软件中断干预的、结构简便的、低成本的高精度频率采集。

为解决此技术问题，本发明的技术方案是：

一种基于STM32的等精度频率测量方法，所述测量方法采用MCU自带的PWM模块产生一个可控软件闸门，设置可控闸门的时间为N个被测信号周期时长，在闸门时间内通过MCU自带计数器同步采集标准信号和被测信号；进而计算得到被测信号的频率值。

所述测量方法步骤如下：

步骤一、设置可控软件闸门：

利用第一计数器采集被测信号频率，利用第二计数器采集标准信号频率；

1.1、初始化第一计数器，通过软件设置第一计数器的门控通道为PWM2模式，设置第一计数器的门控通道的PWM输出门控起始比较值i；设置第一计数器的门控通道关闭I/O输出，输出低电平有效；

1.2、设置第一计数器的计数周期为N+i，N为预设置的闸门时间；从模式设置为外部时钟模式，触发源设置为外部时钟；主模式触发输出设置为门控通道输出有效信号，输出模式设置为单脉冲模式，主从模式设置为关闭；

步骤二、设置同步采集：

2.1、初始化定时器第二计数器：

设置第二计数器计数周期，时钟源为内部时钟，从模式为门控模式，触发源为第一计数器；

初始化第四计数器用作处理周期任务，设置第二计数器的中断周期，主模式触发输出设置为触发复位，主从模式设置为关闭；

步骤三：计算被测信号频率值：

启动所有计数器；

读取计数器的数值；

根据N₀f₀＝Nf，计算f＝N₀f₀/N；

其中：f---被测信号频率、N--被测信号个数、f₀---标准信号频率、N₀--标准信号个数。