Подсчет частоты на ATtiny85 Опции

[IDE]

Необходимо определять частоту поступающую на контроллер, но проблема в том, что частоты лежат примерно в диапазоне 11Мгц-33Мгц, а контроллер-то работает на более низких частотах! Не очень понятно каким образом это реализовать. Как считать входные импульсы? Неужели в прерывании? Подскажите, у кого есть какие-либо соображения по этому поводу!

[kamil_yaminov]

Можно поделить входную частоту и поделенную уже и измерять.

[zhevak]

Можно поделить входную частоту и поделенную уже и измерять.

-> нужно !!!
Внешний быстрый счетччик на жесткой логике.

[Flasher]

поставь pic - легче будет

[IDE]

поставь pic - легче будет

так стоит уже тинька, платка уже готова!

[Pyku_He_oTTyda]

так стоит уже тинька, платка уже готова!

тогда без переделки ПП никак

[IDE]

Спасибо всем! Буду убеждать заказчика переделать плату.

[Flasher]

Гы, а ты что думал иначе плату никак не переделать? и что это за бред- сначала изготовит плату, а потом думать как оно будет работать

[Ivan A-R]

Если не ошибаюсь (лень в даташиты лезть) tiny26 и иже с ним имеют асинхронный счётчик который умеет до 60мгц считать.

[Maik-vs]

Если не ошибаюсь (лень в даташиты лезть) tiny26 и иже с ним имеют асинхронный счётчик который умеет до 60мгц считать.

Не умеет...
"The T0 pin is sampled once every system clock cycle by the pin synchronization logic. ... Since
the edge detector uses sampling, the maximum frequency of an external clock it can
detect is half the sampling frequency ... it is recommended that maximum frequency of an
external clock source is less than fclk_I/O/2.5."

[defunct]

поставь pic - легче будет

Чем?

[domowoj]

Необходимо определять частоту поступающую на контроллер, но проблема в том, что частоты лежат примерно в диапазоне 11Мгц-33Мгц, а контроллер-то работает на более низких частотах! Не очень понятно каким образом это реализовать. Как считать входные импульсы? Неужели в прерывании? Подскажите, у кого есть какие-либо соображения по этому поводу!

А скакой точностью измерить?
Если входную частоту просто поделить - будет потеря точности.

[=GM=]

Буду убеждать заказчика переделать плату

Какая частота проца, какой нужен интервал измерения и какая нужна точность измерения? Если нужна точность порядка ±1 Гц, то вроде бы есть один вариантик, можно и без переделки обойтись. Ноги свободные есть?

[zhevak]

А скакой точностью измерить?
Если входную частоту просто поделить - будет потеря точности.

Не-а! Точность измерения частоты не зависит от длительности измерения.

Если, поделив частоту на счетном триггере, Вы одновременно удвойте время измерения, то что по Вашему, точность восстановится? А если в 1000 раз большее время сделаете? Точность возрастет в 1000 раз? А в миллион? Что, Цезиевый эталон переплюните? А если поделите частоту до одного периода? Что, точность упадет до нуля?

Нет, уважаемый. В данном случае, точность измерения частоты определяется методом и точностью эталонного генератора. Все остальное от лукавого.

[garlands]

Какая частота проца, какой нужен интервал измерения и какая нужна точность измерения? Если нужна точность порядка ±1 Гц, то вроде бы есть один вариантик, можно и без переделки обойтись. Ноги свободные есть?

Думаю, это будет интересно не только ТС.

Поделитесь методом с общественностью, плиз.

[rx3apf]

А скакой точностью измерить?
Если входную частоту просто поделить - будет потеря точности.

Если при этом тупо считать импульсы на выходе делителя - то да. А если измерить их период, используя, скажем, ICP - то разрешение по частоте определяется опорником таймера и временем счета, а от коэффициента деления прескалера не зависит, даже если из прескалера нельзя извлечь остаток...

Чем?

Очевидно тем, что у контроллеров от Microchip есть обычно асинхронный прескалер с паспортной частотой до 50-60 MHz (реально больше 80).

[=GM=]

Точность измерения частоты не зависит от длительности измерения

Ну положим, относительная погрешность измерения частоты имеет несколько слагаемых, но в первом приближении, она обратно пропорциональна времени измерения при прочих равных условиях.

Думаю, это будет интересно не только ТС. Поделитесь методом с общественностью, плиз

Поделиться не проблема, решение-то очевидное, но детали могут существенно повлиять на реализацию предполагаемого варианта, поэтому давайте подождём ответов автора.

А что за аббревиатура такая ТС?

[garlands]

Ну положим, относительная погрешность измерения частоты имеет несколько слагаемых, но в первом приближении, она обратно пропорциональна времени измерения при прочих равных условиях.

Поделиться не проблема, решение-то очевидное, но детали могут существенно повлиять на реализацию предполагаемого варианта, поэтому давайте подождём ответов автора.

но все равно интересно и полезно будет

а как можно вывернуться, чтобы обойтись без внешнего делителя при условии, что счетчик не может считать при частоте, превышающей тактовую?...

А что за аббревиатура такая ТС?

ТС - ТопикСтартер

(да, банальная лень... )

[Maik-vs]

Поделиться не проблема, решение-то очевидное, но детали могут существенно повлиять на реализацию предполагаемого варианта, поэтому давайте подождём ответов автора.

GM! Сказали "а" - говорите "б", народ заинтригован, ёрзает на стуле, шепчет "а как это?", работа побоку. Намекните хоть.

[Syberian]

Чего сложного-то? делим сигнал тупо на N внешней микрухой- счетчиком, и подаем в T0. В Tiny суем прерывание на T0OVF. Каждый раз увеличиваем 4-байтную переменную на 1. Прескалер 1:1.

Отдельное прерывание на другой таймер (или внешний сигнал) - чтобы отмерить 1 секунду.
Каждую секунду: частота сигнала = (Счетчик *256 + TCNT0)*N Гц.
Погрешность в среднем +- 0.5*N Гц.

Затем сбрасываем счетчик, очищаем Tcnt0 и - по новой.

[Qwertty]

Чего сложного-то?

GM пообещал рассказать как измерить частоту выше тактовой БЕЗ переделки схемы ( то есть без внешнего счетчика). Потратив на это всего один дополнительный вывод порта. Про деление внешним счетчиком и так понятно.

[=GM=]

GM пообещал рассказать как измерить частоту выше тактовой БЕЗ переделки схемы (то есть, без внешнего счетчика). Потратив на это всего один дополнительный вывод порта

Ну вы придумщики, это где это я такое обещал? Кстати, в аврку можно ввести сигналы с частотой НЕ БОЛЕЕ половины тактовой.

[Qwertty]

Ну вы придумщики, это где это я такое обещал? Кстати, в аврку можно ввести сигналы с частотой НЕ БОЛЕЕ половины тактовой.

В 13-м сообщении. Черным по белому написано - "Если нужна точность порядка ±1 Гц, то вроде бы есть один вариантик, можно и без переделки обойтись. Ноги свободные есть?". То есть кроме свободных ног ничего е нужно.

[=GM=]

В 13-м сообщении. Черным по белому написано - "Если нужна точность порядка ±1 Гц, то вроде бы есть один вариантик, можно и без переделки обойтись. Ноги свободные есть?". То есть кроме свободных ног ничего не нужно.

Не, свободные ноги нужны, чтобы получить точность порядка ±1 Гц. Прошу прощения, если кто-то не так понял мой пост, плату можно не переделывать, тонкость в том, что на неё подавать.

[rx3apf]

Не, свободные ноги нужны, чтобы получить точность порядка ±1 Гц. Прошу прощения, если кто-то не так понял мой пост, плату можно не переделывать, тонкость в том, что на неё подавать.

Чтобы получить _точность_ 1 Hz для входной частоты 33 MHz, в первую очередь надо озаботиться опорником соответствующей точности (3E-8 - это не ширпотреб). А уж как получить _разрешение_ 1 Hz - зависит от аппаратной части. Да, окном счета как-то надо управлять, и внешние довески с управлением нужны...

[garlands]

Не, свободные ноги нужны, чтобы получить точность порядка ±1 Гц. Прошу прощения, если кто-то не так понял мой пост, плату можно не переделывать, тонкость в том, что на неё подавать.

хех. так это-же совсем другое дело! вопрос всего-лишь в том, ЧТО подавать на вход...

я практически разочарован.

а ожидали-то все чуда и "серебряной пули"...

ПЫСЫ: на вход можно подать и вообще уартом частоту, намерянную внешним счетчиком на более серьезном контроллере... (или даже внешней россыпью... )

[=GM=]

а ожидали-то все чуда и "серебряной пули"...

Ха, чуда...кина не будет, кинщик спился(:-). Я вот недавно придумал способ измерения временных интервалов с точностью ±2нс на МК с небольшой обвязкой, причём частот выше частоты клока в системе нет, вот это чудо! До сих пор не могу придти в себя от изумления. Относительная погрешность одиночного измерения частоты таким методом на 1с интервале составляет примерно 3Е-9, что сопоставимо с кратковременной нестабильностью опорного кварцевого генератора.

[kamil_yaminov]

GM, не поделитесь чудом? заинтриговали, теперь работа встанет точно!

[rx3apf]

Ха, чуда...кина не будет, кинщик спился(:-). Я вот недавно придумал способ измерения временных интервалов с точностью ±2нс на МК с небольшой обвязкой, причём частот выше частоты клока в системе нет, вот это чудо! До сих пор не могу придти в себя от изумления. Относительная погрешность одиночного измерения частоты таким методом на 1с интервале составляет примерно 3Е-9, что сопоставимо с кратковременной нестабильностью опорного кварцевого генератора.

Попробую угадать - разность фаз преобразовывается в напряжение и измеряется ADC ?

[=GM=]

GM, не поделитесь чудом? заинтриговали, теперь работа встанет точно!

Ну я не знаю... Хотелось бы продать разработку, патентовать идею смысла нет, поскольку слышал, что устройство, работающее на подобном принципе, существует и, думаю, запатентовано. Сам я ни устройства, ни патента не видел.

Попробую угадать - разность фаз преобразовывается в напряжение и измеряется ADC?

По-другому.

[rx3apf]

Ну я не знаю... Хотелось бы продать разработку, патентовать идею смысла нет, поскольку слышал, что устройство, работающее на подобном принципе, существует и, думаю, запатентовано. Сам я ни устройства, ни патента не видел.

Тогда и в самом деле интересно. Намекните хотя бы в общих чертах ?

[kamil_yaminov]

Ну на ушко... ) обязуюсь не юзать в своих проектах, просто очень интересно

[Tanya]

Ну я не знаю... Хотелось бы продать разработку, патентовать идею смысла нет, поскольку слышал, что устройство, работающее на подобном принципе, существует и, думаю, запатентовано. Сам я ни устройства, ни патента не видел.

По-другому.

Ну, тогда идею давайте, раз она не стоит патента...

[=GM=]

Ну, тогда идею давайте, раз она не стоит патента...

Патента она стоит, несомненно... А вот зачем вам такая запредельная точность понадобилась, вы же вроде аналоговой техникой занимаетесь?

[Tanya]

Патента она стоит, несомненно... А вот зачем вам такая запредельная точность понадобилась, вы же вроде аналоговой техникой занимаетесь?

Скорее, измерениями и регулированиями. Поэтому и интересно. А если стоит патента, то патентуйте и публикуйте. Но... практика показывает, что почти любой патент обходится...

[=GM=]

Скорее, измерениями и регулированиями. Поэтому и интересно. А если стоит патента, то патентуйте и публикуйте. Но... практика показывает, что почти любой патент обходится...

Вы мне будете рассказывать (:-), когда некоторые акулы бизнеса (типа моих инициалов), честно глядя в глаза, патентуют разработки нашей фирмы.

Насчёт измерений понятно, зачем сверхточные измерения? Кстати, измерения чего?

[rx3apf]

Насчёт измерений понятно, зачем сверхточные измерения? Кстати, измерения чего?

Все ж, в очередной раз - не надо путать _точность_ и _разрешающую способность_, это совсем разные вещи. А вот мне, например, измерение наносекундных интервалов хотелось применить в любительском частотомере, для повышения _разрешающей способности_ при измерении на UHF с использованием прескалера. Через ADC довольно просто, но до практического воплощения руки не дошли. Потому интересны альтернативные варианты...

[=GM=]

Посмотрите здесь метод захвата. Этот метод, в отличие от метода ворот, не множит ошибку при использовании предделителя (если делитель нормальный). Так что, вполне можно мерить 5000 Мгц с погрешностью ±1 Гц.

Что касается точности и разрешения, всё правильно, люди часто подменяют эти понятия, под точностью я обычно подразумеваю погрешность.

[rx3apf]

Посмотрите здесь метод захвата. Этот метод, в отличие от метода ворот, не множит ошибку при использовании предделителя (если делитель нормальный). Так что, вполне можно мерить 5000 Мгц с погрешностью ±1 Гц.

Речь идет о использовании ICP ? Я это (с вариациями) применял (и неоднократно сам приводил этот метод в качестве примера, в том числе и в этом топике). Но и в этом случае разрешение все равно определяется временем счета и частотой опорника. Да, от коэффициента деления прескалера этот метод не зависит, но чтобы за одну секунду получить разрешение 1 Hz для пяти гигов, опорник нужен те же самые 5 GHz. Поскольку это на практике малореально, нужен "интерполятор". Вот и вопрос, как его сделать по-проще...

[=GM=]

Но и в случае использования ICR разрешение все равно определяется временем счета и частотой опорника. Да, от коэффициента деления прескалера этот метод не зависит, но чтобы за одну секунду получить разрешение 1 Hz для пяти гигов, опорник нужен те же самые 5 GHz

Не понимаю, зачем нужен опорник в 5ГГц, если вы методом захвата измерили поделённый сигнал, а значит и входной сигнал, с погрешностью ±1 Гц?

[rx3apf]

Не понимаю, зачем нужен опорник в 5ГГц, если вы методом захвата измерили поделённый сигнал, а значит и входной сигнал, с погрешностью ±1 Гц?

А откуда взялась цифра 1 Hz ? Разрешение захвата = время счета, деленное на частоту опорника. Или как ?
Пардон, разумеется, единица, деленная на произведение времени счета и частоты. Соответственно, дискретность измерения - произведение разрешения и измеряемой частоты.

Сообщение отредактировал rx3apf - Aug 29 2008, 14:07

[=GM=]

Δf=±((Fx/Kдел)/Fo)*(1/Tнабл)

Так всё-таки, зачем нужен опорник в 5ГГц?

[rx3apf]

Δf=±((Fx/Kдел)/Fo)*(1/Tнабл)

Так всё-таки, зачем нужен опорник в 5ГГц?

Для получения разумного интервала счета. Для лабораторного прибора крайне неудобно иметь интервал больше одной-двух секунд. Хотя, конечно, задачи бывают разные. Когда-то и прямым счетом без захвата считали по десять и даже по сто секунд. Не интересно...
Да, кстати, в Вашей формуле ошибка - Kдел лишний (и в самом деле, если бы он там был, то разрешение по частоте росло бы с увеличением коэффициента деления). Таким образом, например, при частоте 5 GHz и опорнике 20 MHz, разрешение при односекундном интервале измерения составляет 250 Hz (что немногим лучше прямого счета за секунду с прескалером 256). И даже если бы измерить фазовый разбег с дискретностью 1 nS, то и тогда разрешение составило бы всего 5 Hz, но никак не 1 Hz...

Сообщение отредактировал rx3apf - Aug 29 2008, 14:08

[=GM=]

Да, кстати, в Вашей формуле ошибка - Kдел лишний

В формуле всё нормально, это погрешность определения частоты, которая приходит после предделителя. Погрешность входной частоты должна умножаться на Kдел, так что вы правы, для входной погрешности Kдел пропадёт.

Таким образом, например, при частоте 5 GHz и опорнике 20 MHz, разрешение при односекундном интервале измерения составляет 250 Hz (что немногим лучше прямого счета за секунду с прескалером 256)

Ну, положим не немногим, а лучше примерно в ДВА раза.

[rx3apf]

В формуле всё нормально, это погрешность определения частоты, которая приходит после предделителя. Погрешность входной частоты должна умножаться на Kдел, так что вы правы, для входной погрешности Kдел пропадёт.

Мда, такую терминологию мне даже не хочется обсуждать.

Ну, положим не немногим, а лучше примерно в ДВА раза.

С чего бы вдруг ? Против цифры 250 возражений нет ? А против цифры 256, если мы берем прескалер на 256 и считаем импульсы в жестко заданном односекундном окне ? Где тут два раза ?

[=GM=]

Мда, такую терминологию мне даже не хочется обсуждать.
Против цифры 250 возражений нет? А против цифры 256, если мы берем прескалер на 256 и считаем импульсы в жестко заданном односекундном окне? Где тут два раза?

Что мы с вами ходим вокруг да около? Изложите вашу точку зрения по-подробнее, какая частота, какой делитель, как меряем, чтобы исключить предположения. Обещаю, не буду говорить: а, всё что вы говорите, это такой примитив!

[rx3apf]

Что мы с вами ходим вокруг да около? Изложите вашу точку зрения по-подробнее, какая частота, какой делитель, как меряем, чтобы исключить предположения. Обещаю, не буду говорить: а, всё что вы говорите, это такой примитив!

Я привел вполне конкретные цифры в посте #43. На что последовало возражение - "вариант с захватом лучше в два раза". Вот я и хочу понять, каким образом 250 в два раза лучше, чем 256 Hz...

[rx3apf]

Что мы с вами ходим вокруг да около? Изложите вашу точку зрения по-подробнее, какая частота, какой делитель, как меряем, чтобы исключить предположения. Обещаю, не буду говорить: а, всё что вы говорите, это такой примитив!

Я привел вполне конкретные цифры в посте #43. На что последовало возражение - "вариант с захватом лучше в два раза". Вот я и хочу понять, каким образом 250 в два раза лучше, чем 256 Hz...

[Qwertty]

Я привел вполне конкретные цифры в посте #43.

5ГГц/256 это примерно 19.5Мгц. Как Вы собираетесь измерять такую частоту?

[rx3apf]

5ГГц/256 это примерно 19.5Мгц. Как Вы собираетесь измерять такую частоту?

А какие проблемы ? Ну, если по теме раздела - да, AVR с синхронным таймером такое не возьмет. Нужен внешний прескалер, и, чтобы соответствовало поставленным условиям - с досчетом или иным способом извлечения остатка.

[=GM=]

А какие проблемы ? Ну, если по теме раздела - да, AVR с синхронным таймером такое не возьмет

Ну вот и приведите пример для измерения частоты, подходящий как для метода ворот, так и для метода захвата. Скажем, пусть тактовая частота МК равна 20 МГц, пусть входная частота равна 4992 МГц делится на 512, тогда на входе МК будет меандр частотой 9,75 МГц. Если согласны, то опишите, как вы измеряете и какова погрешность метода в определении 9,75 и 4992 МГц.

[rx3apf]

Ну вот и приведите пример для измерения частоты, подходящий как для метода ворот, так и для метода захвата.

Я просто не разделяю эти два метода. Просто "ворота" у меня в решении не точно интервал измерения, а привязаны в фронту входного импульса.

Скажем, пусть тактовая частота МК равна 20 МГц,

Вот только не будем вводить лишние сущности, а ? Речь о _опорной_ частоте. А применительно к _тактированию процессора_ это нас интересует лишь с точки зрения ограничения "сверху" для синхронного таймера в составе МК или точности формирования интервала _если_ оный интервал формируется МК _программно_. Ну да ладно, это можно считать моей мелкой придиркой

пусть входная частота равна 4992 МГц делится на 512, тогда на входе МК будет меандр частотой 9,75 МГц. Если согласны, то опишите, как вы измеряете и какова погрешность метода в определении 9,75 и 4992 МГц.

Погрешность одна и та же, 5E-8 (приняв измерительный интервал равым одной секунде), т.е. 249.6 Hz. Для режима счета с фиксированным окном - 512 Hz, что определяется коэффициентом деления прескалера. Как только частота на выходе прескалера станет больше опорной, разрешение метода счета с фиксированным окном станет таким же, как при синхронизации окна с входным сигналом. Что тут непонятного ? Говорить о том, какой метод точнее и точнее ли, можно лишь для _конкретных_ цифр, но не в общем случае. Так что вот _конкретно здесь_ - примерно вдвое. А при прескалере 256 - практически одно и то же. А если счет после прескалера не ограничен частотой (или половиной от частоты, например) опорника, и прескалер 128 - то разрешение "с фиксированным окном" будет вдвое выше, чем у варианта с синхронизацией, но прескалером 256...

Сообщение отредактировал rx3apf - Sep 1 2008, 21:08

[=GM=]

Ну я рад, что вы нам всем пояснили, что для конкретно атмеловских МК метод захвата точнее метода ворот не менее, чем в два раза. Всё остальное беллетристика, поскольку мы толкуем об использовании именно авр для измерения частоты. Похоже, у вас каши в голове побольше будет, чем у меня(:-). Ну и погрешности там в ДВА раза побольше, т.е. ±249.6 Гц и ±512 Гц соответственно.

Что касается измерения частоты 5000 МГц. Какая точность вам необходима? 50 Гц устроит? Есть предположения? А то могу предложить простое решение.

[rx3apf]

Ну я рад, что вы нам всем пояснили, что для конкретно атмеловских МК метод захвата точнее метода ворот не менее, чем в два раза. Всё остальное беллетристика, поскольку мы толкуем об использовании именно авр для измерения частоты.

Но мы ведь вроде уже выяснили, что для первоначальной задачи (11..33 MHz) "чистый" AVR непригоден, хоть какая-то минимальная обвязка нужна. Вот и обсуждаем, как и что...

Что касается измерения частоты 5000 МГц. Какая точность вам необходима? 50 Гц устроит? Есть предположения? А то могу предложить простое решение.

Мне интересен метод измерения временных интервалов 0...100 nS с разрешением 1..2 nS без применения ADC. Остальное я и сам как-нибудь соображу