Измерение частоты, алгоритм Опции

[Kotjara]

Подскажите пожалуйста алгоритм измерения частоты микроконтроллером(AT90S2313).
А именно как принять частоту до нескольких МГц, с точностью до 1Гц ??

[beer_warrior]

Дык просто - посчитать количество импульсов за определенный период
времени. Чем выше точность, длиннее преобразование.
Для счета и интервала преобразования использовать таймеры -
один ведомый от внешнего источника, другой от кварца.

[defunct]

Хм требования сильно высокие.. попробуйте подсчет импульсов делать средствами таймера T1, в режиме Input Capture.. Возможно 1-2Mhz и вытянет с заданной точностью (если кварц будет 10Mhz и выше)...

Зы, а может на входе схемы поставить пределитель на 10 или 16, погрешность компенсировать более длительной выборкой.

Сообщение отредактировал defunct - Mar 1 2006, 21:17

[Kotjara]

T1-двухбайтный, т.е. max счёт будет 65535Гц за 1с.

[_pv]

T1-двухбайтный, т.е. max счёт будет 65535Гц за 1с.

считайте еще количество прерываний по переполнению.

[d71]

только вчера тахометр писал
--
запускаю прерывание по переполнению дабы получить управление каждые 100 Гц.
--
запускаю pragma на внешнее прерывание int0, в котором просто тупо i++
--
когда приходит прерывание от таймера, просто вывожу i на дисплей
после этого i=0
--
всё по кругу
главное! прескалер и коефициент (слово-то какое) для кварца посчитать и настроить таймер
--
см аттач (протеус, иар)

Прикрепленные файлы

 taho.rar ( 47.42 килобайт ) Кол-во скачиваний: 306

 

[muravei]

Этому господину уже предлогалось использовать предделитель как еще дополнительные мл. разряды, и досчитывать его программно.
Думаю, 24 р-р хватит.

[Genri]

Прошу прощения.
Хочу задать этот же вопрос в несколько другом ракурсе.
Задача таже - измерение частоты.
Контроллер тот же - ат90s2313.
Пожелания те же:
1. Точность измерений.
2.F верх. еденицы МГц.
А теперь вопросы:
1.Зависит ли от F кварца F верх (для прямого метода отсчета).?
2.Возможно ли для решения данной задачи использовать прямой метод отсчета частоты и какие при этом могут быть ограничения?
3.С точки зрения точности что предпочтительней прямой или косвенный отсчет?

[Kotjara]

[/quote]
считайте еще количество прерываний по переполнению.
[/quote]
Наверное так и сделаю

[beer_warrior]

2 Genri
все возможно - просто надо найти компромисс между точностью
и скоростью преобразования на заданном железе.

[WHALE]

а почему at90?их вроде и не выпускают.Делай на tiny2313,она до 20мгц.

[Kotjara]

а почему at90?их вроде и не выпускают.Делай на tiny2313,она до 20мгц.

До 20Мгц меряет?
Разберусь с at90, и думаю перейти на ATMega.

[defunct]

До 20Мгц меряет?
Разберусь с at90, и думаю перейти на ATMega.

Поставьте внешний делитель "на много", захватывайте импульсы аналоговым компаратором по Timer Capture и меряйте их длительность, будет вам 1Ghz с точностью до 0.01 Гц если найдете такие быстродействующие элементы.. К примеру у серии К1533 кажется быстродействие до 100Mhz, можно сделать делитель на ней будет у вас частотомер до ~70Mhz.

Сообщение отредактировал defunct - Mar 3 2006, 03:18

[ivainc1789]

Поставьте внешний делитель "на много", захватывайте импульсы аналоговым компаратором по Timer Capture и меряйте их длительность, будет вам 1Ghz с точностью до 0.01 Гц если найдете такие быстродействующие элементы.. К примеру у серии К1533 кажется быстродействие до 100Mhz, можно сделать делитель на ней будет у вас частотомер до ~70Mhz.

AVR имеют синхронные счетчики, измерять можно максимально Fmax = Fbq/2.5. Ставить внешний делитель "на много" - решение корявое, т. к. на выходе такого делителя будет уже сигнал с утраченной точностью. Например, для делителя на 250, погрешность будет такая же. Не для всех применений это приемлемо. Лучше использовать метод досчета. Суть метода в неоходимости уметь точно прочитать содержимое счетчика-предделителя в данный момент, чтобы корректно вычислить измеряемую частоту.

[defunct]

Ставить внешний делитель "на много" - решение корявое, т. к. на выходе такого делителя будет уже сигнал с утраченной точностью.

Ой! а куда точность-то денется? цифровой делитель на паре счетчиков потеряет?
отмерять длительность нескольких N = 10..20 импульсов, усреднить - 1/T будет частота.

Сообщение отредактировал defunct - Mar 3 2006, 09:23

[ivainc1789]

отмерять длительность нескольких N = 10..20 импульсов, усреднить - 1/T будет частота.

Получишь Fin = 1/T [+-] P, где P - коэфф. деления твоего предделителя "на много".

[maximka]

пусть F1=1МГц F2=1,000001МГц Сделаем делитель на 1024.
Т1=0,001024 с. Т2=0,001023999c. Т3=Т1-Т2=0,000000001c.
Значит Fзаполнения должна быть 1000 МГц.Много.
Сделаем делитель на 65536.
Т1=0,065536 с. Т2=0,06553593c. Т3=Т1-Т2= 0,00000007c.
Значит Fзаполнения должна быть 14285714 Гц. 14,3 МГц. Вполне реально.
А дальше выбираем исходя из условия что проще реализовать

[GrayCat]

Хмм. Вот на PIC-ах частотомер до 20...50 МГц был очень давно и успешно реализован:

http://ra3rbe.qrz.ru/digiscal.htm или http://www.cqham.ru/digi.htm

Практически, классика.

[Kotjara]

Не совсем разобрался с приоритетом рываний, от сюда вопросы:
-если во время обработки прерывания от Т0, произойдет прерывание от Т1,
как поведёт себя программа, и куда вернётся после подпрограммы обработки прерывания Т1 ??
-и тот же вопрос, но если во время обработки прерывания от Т1, произойдет прерывание от Т0 ??

Сообщение отредактировал Kotjara - Mar 7 2006, 15:53

[beer_warrior]

По команде call, адрес возврата заносится в стек, флажок прерывания
сбрасывается и если случается новое прерывание все повторяеться по той же схеме.
В асме приоритетами достаточно легко манипулировать, в С флажки
локальных прерываний и sei могут обрабатываться неявно.
Поэтому рекомендуеться смотреть доку на конкретный компилятор, а еще лучше листинг.

[Z0Rk]

В журнале "Схемотехника"' №5 за 2004 год есть статься в которой описывается устройство измерения частоты (автор вроде Николай Заец, ой в имени могу ошибиться). Построено по принципу уже изложенному в данном топике - аналоговый компаратор и таймер. Однако в данном способе есть несколько НО. Главное из них задержка срабатывания компаратора которая для mega составляет 500-750нс. То бишь определять с точостью до 1Гц на частотах в единицы МГц ИМХО не получится. Сам использую данную схему, но рассчитываю частоты до 1-10кГц - мне точнее просто не надо.

Сообщение отредактировал Z0Rk - Mar 22 2006, 07:28

[Pretorianec]

Вообще-то из официальной документации ATMELа ясно видно, что при входе в подпрограмму прерывания запрещается обработка любых других прерываний, если не указано обратно.
НО контроллер запоминает какие были прерывания в момент запрещения.

[SAU]

Расскажите попопулярно о методе досчета предварительного делителя (алгоритм досчета).

[Magnum]

Чтобы измерить несколько МГц с точностю до Гц нужно иметь очень стабильныю опору с точностью порядка +/- 0,1ppm обычный кварц это врядли обеспечит. Высокостабильные генераторы имеют точноть +/-1..2ppm.

[=AK=]

Почти наверняка человеку нужна не абсолютная точность измерения, а разрешение. Если нужна именно абсолютная точнось в доли ppm, то проще всего для задания интервала измерения использовать секундные импульсы от GPS.

[Magnum]

Ну зачем же сразу GPS, антенны эти ставить, погоду хорошую ловить. Можно обойтись обычным рубидиевым генератором.

[Rst7]

Ну зачем же сразу GPS, антенны эти ставить, погоду хорошую ловить. Можно обойтись обычным рубидиевым генератором.

А еще проще принимать сигнал эталонных частот, например 50 и 66 кГц - когда-то в журнале "Радио" была схемка простенького приемника... На худой конец для калибровки можно использовать сигналы точного времени по радиотрансляции - это тоже с эталона частоты

[=AK=]

Ну зачем же сразу GPS, антенны эти ставить, погоду хорошую ловить. Можно обойтись обычным рубидиевым генератором.

Причем здесь погода? И зачем нужен невесть-какой-дорогой рубидиевый генератор, если можно обойтись дешевым GPS-ом?

[__nik__]

я конечно не супер спец как некоторые может так реализовать:
-таймер 0 запустить на отсчет времени скажем 1 секунда
-- прерывания от таймера0 защелкивают данные в регистре = значение таймера1+переполнение
-прерывания таймер1 переполнения добовляют к long регистру 0х1000
частота равна long регистр + значение таймера1
при таком измерении(если все реализовано максимально быстро(код маленький) получится погрешность около 320гц, толи при 50МГц толи при 20МГц, покрайне мере такой способ позволял измерить до 2 МГц с погрешностью около 16герц, кому интересно может посчитать сам. Максимальная частота измерения = максимальной частоте работы таймера1. Для измерения частоты скажем 100(150)МГц нужен тригер вроде 1554ТВ1 (если интересно уточню) другая не катит.
Суммарная погрешность будет равна погрешности кварца+ длинна проги до считывания данных, а если использовать внешнии опорный импульс нужно по его фронту блокировать счетный вход перед контроллером(реакция на прерывание 2+2такта минимум да на код погрешность выростет) и чтоб контроллер после окончания защелкивания данных сам разрешил повторный отсчет...

[prottoss]

Привет всем!
А еще есть метод сравнения частот
http://roknroll.narod.ru/ALTERA/Chastotomer.htm
http://cepera.h1.ru/isa/2_1_12.htm
Очень интересный метод. Правда, необходима ПЛИС. Никто не пробовал реализовывать?

[__nik__]

Привет всем!
А еще есть метод сравнения частот
http://roknroll.narod.ru/ALTERA/Chastotomer.htm
http://cepera.h1.ru/isa/2_1_12.htm
Очень интересный метод. Правда, необходима ПЛИС. Никто не пробовал реализовывать?

как я понял способ не очень сложный и все зависит от максимальной частоты и точности. При частотах в районе кГц можно и досчетным методом (считать кол-во опорных импульсов за 1 или несколько входных импульсов) выше точность будет заметно падать, для МГц проще кол-во импульсов за периуд также можно для вычисления не целых периудов совместить оба способа только 1ый способ прировнять по периуду ко 2у, но как я понимаю нет необходимости знать у вас 100МГц или 100 000 000,5Гц разница не большая. Таким образом можно в разумных пределах обойтись и MCU (давным давно была схемка с програмкой для частотамера до 50МГц на контроллере ВЕ1) если есть желание выше то либо брать проц мощнее либо плис с параметрами подходящими.