[发明专利]一种基于单片机的低频信号的数字倍频方法

摘要

本发明公开了一种基于单片机的低频信号的数字倍频方法，利用了单片机的外中断功能和定时器来检测待倍频信号的周期，再通过单片机的脉宽调制模块输出倍频信号。本发明方法具有一般模拟锁相环的倍频功能；除具有信号倍频的功能外，还具有使输出倍频信号具有不同占空比的功能；本发明方法适合于替代在低频中使用的模拟锁相环倍频电路，以及要求快速信号锁定或者极低频的场合；具有可靠性高、工作性能稳定、倍频速度快、使用方便、硬件结构简单等优点。

主权项

一种基于单片机的低频信号的数字倍频方法，所述单片机包括外中断模块、定时器、定时器寄存器、脉宽调制模块、脉宽调制占空比寄存器和脉宽调制周期寄存器，其特征在于，包括以下步骤：步骤101：设置单片机的外中断模块为信号上升沿或者下降沿触发并使能外中断，将定时器溢出次数n置零，将占空比数值t输入脉宽调制占空比寄存器中，输入溢出次数的最大设定值b，输入倍频数N；步骤102：等待中断产生，若在等待中断产生的过程中待倍频信号的上升沿或者下降沿到达单片机的外部触发中断引脚时，触发单片机的外中断模块则进入步骤103，若在等待中断产生的过程中定时器溢出时，触发定时器溢出中断则进入步骤105；步骤103：判断是否第一次触发外中断模块，若是，进入步骤104，若不是，则进入步骤107；步骤104：将定时器寄存器置零，启动定时器开始计数，然后返回步骤102；步骤105：将定时器溢出次数n加一并存储，判断当前溢出次数n+1是否超出最大设定值b，若不是，进入步骤106，若是，则进入步骤110；步骤106：定时器寄存器自动归零，定时器重新开始计数，然后返回步骤102；步骤107：读取出定时器寄存器的当前计数值c和定时器的当前溢出次数n，计算出待倍频信号的周期T：T＝(n×2m+c)×a其中，m为定时器寄存器的位宽，a为所述单片机的一个指令周期；对定时器寄存器置零，定时器重新开始计数；定时器溢出次数n置零；进入步骤108；步骤108：将测得的待倍频信号的周期T作为基准周期，计算输出的倍频信号周期T′：T′＝T/N其中，N为倍频数；将计算出来的T′值写入脉宽调制周期寄存器中，进入步骤109；步骤109：脉宽调制模块根据脉宽调制周期寄存器中的倍频信号周期T′和占空比数值t，通过脉宽调制模块输出引脚输出倍频信号，并返回步骤102；步骤110：停止定时器及脉宽调制模块，停止倍频信号输出，定时器溢出次数n置零，定时器寄存器置零。