[发明专利]脉冲信号周期测量方法

摘要

本发明提出一种脉冲信号周期测量方法，利用了现代单片微处理器的定时器中比较器单元与捕捉器单元的硬件功能，采用一个n位定时器用较高频率F0的工作时钟，并且把该定时器中n位计数器溢出脉冲作为另一个m位定时器中计数器的工作时钟。同时，将要测量的脉冲信号同时接到两个定时器中的捕捉器输入端，使在脉冲信号X的边沿触发下用两个捕捉器同时捕捉对应的时间值，即可得到一个频率F0工作时钟下的时间值和另一个频率F1=F0/2n作为工作时钟的高位时间值。即有一个宽量程的时间捕捉值。这样，消除了计数溢出中断与边沿捕捉中断程序响应的时间竞争问题，直接由捕捉器硬件来得到宽量程高精度的脉冲边沿时间。从而通过两次脉冲边沿时间捕捉值的差值，可以得到宽量程高精度的脉冲周期值。

主权项

一种脉冲信号周期测量方法，采用一个的时钟源(1)、一个n位定时器(2)、一个m位定时器(3)和一个数据处理单元(4)；n位定时器(2)有n位计数器单元(2.1)和n位捕捉器单元(2.2)以及 n位比较器单元(2.3)，m位定时器(3)有m位计数器单元(3.1)和m位捕捉器单元(3.2)；n位定时器(2)的n位捕捉器单元(2.2)对输入端S2脉冲上升或下降沿变化瞬间的时间所对应n位计数器单元(2.1)的计数值进行捕捉，m位定时器(3)的m位捕捉器单元(3.2)对输入端S3脉冲上升或下降沿变化瞬间的时间所对应m位计数器单元(3.1) 的计数值进行捕捉；n位捕捉器单元(2.2)和m位捕捉器单元(3.2)的捕捉值送入数据处理单元(4)，其特征是时钟源(1)输出频率F0时钟给n位定时器(2)的n位计数器单元(2.1)进行连续计数，并且使n位比较器单元(2.3)输出频率F1=F0/(2n)的时钟给m位定时器(3)的m位计数器单元(3.1)进行连续计数，被测的脉冲信号X输入到n位定时器(2)的n位捕捉器单元(2.2) 输入端S2和m位定时器(3)的m位捕捉器单元(3.2)输入端S3；在所述的脉冲信号X中的脉冲P(i)及其相邻的脉冲P(i+1)下的操作步骤如下：(a). 脉冲信号X中的脉冲P(i)上升或下降沿变化时，n位定时器(2)的n位捕捉器单元(2.2)和m位定时器(3)的m位捕捉器单元(3.2)捕捉到各自时钟频率F0与F1下的时间计数值T2(i)和T3(i)；(b). 脉冲信号X中继脉冲P(i)后的脉冲P(i+1)上升或下降沿变化时，n位定时器(2)的n位捕捉器单元(2.2)和m位定时器(3)的m位捕捉器单元(3.2)捕捉到各自时钟频率F0与F1下的时间计数值T2(i+1)和T3(i+1)；(c). 数据处理单元(4)计算ΔT2(j)= T2(i+1)—T2(i)和ΔT3(j)= T3(i+1)—T3(i)，得出脉冲P(i)与脉冲P(i+1)形成的脉冲周期值是T(j)=ΔT3×2m+n＋ΔT2×2n。