MegaAVR, Timer Опции

[Duduka]

[font=Times New Roman][size=4]
Привет, всем посетителям форума!
Возникла проблема с мегой 128...Может кто-нибудь из специалистов обратит внимание и разъяснит неопытному пользователю в чем проблема?

А вопрос в следующем...пытаюсь измерить период с точностью до 0,1 мкс. Для этого задействована пара счетчиков (вариантов уже накопилось множество, поэтому прикладываю самый простой на, мой взгляд). Измеряемый диапазон частот 600 Гц-2,5 кГц

Используется два таймера:
-Т/С0-генерирует 102, 4 кГц, при каждом совпадении счетного регистра осуществляется инкремент регистров-результата;
-Т/С2-считает импульсы с датчика-для обеспечения заданной точности 100*Т .
Как только досчитали до 100 останавливаем , обнуляем таймеры и передаем по ком порту на комп.
Мегу тактирую 7,3728 МГц (реально 7,3724 МГц)

Проблема в том, что откудо-то берется погрешность: при такой конфигурации программы 0, 2 мкс на всех измеряемых частотах...Но если расширить возможности программы и передавать на комп после различных преобразований, то результирующее число заметно искажается причем чем меньше измеряемая частота, тем больше прогрешность. Т.е. фактически, если между остановкой и новым запуском счетчиков вставить цикл (инкремент регистров), то в зависимости от к-ва выполняемых операций, меняется результат в результирующих регистрах счетчиков. Не ясно почему?

Работаю с STK500/501, AVR Studio 4.12 и самодельным Jtag ICE.
В качестве сигнала с датчика использую кварц STK500.

Прикрепленные файлы

 mega128.rar ( 1.74 килобайт ) Кол-во скачиваний: 100

 

[SasaVitebsk]

Согласен с обоими. Конечно любой разработчик при заказе 0.1 уменьшит для надёжности. Писал на скорую руку перед рыбалкой. Хотя быть может это уже с запасом.

[=GM=]

Поскольку входной сигнал асинхронен по отношению к системной частоте, погрешность измеряемого периода может достигать плюс-минус одного клока. При клоке=10 Мгц это будет плюс-минус 0.1 мкс.

Так что измерения с точностью 0.1 мкс (фактически +-0.05 мкс) можно достичь только с частотой заполнения 20 МГц.

[SasaVitebsk]

Поскольку входной сигнал асинхронен по отношению к системной частоте, погрешность измеряемого периода может достигать плюс-минус одного клока. При клоке=10 Мгц это будет плюс-минус 0.1 мкс.

Так что измерения с точностью 0.1 мкс (фактически +-0.05 мкс) можно достичь только с частотой заполнения 20 МГц.

Я понимаю о чём вы пишете.

Да действительно. Можно конечно пробовать уменьшить данную ошибку программно. Хотя это будет громоздко.

Тем не менее в неинтелектуальных частотомерах обычно используется заполнение удобное для счёта. Наверное они вводят инструментальную погрешность в 2 единицы заполнения.

Как выход здесь можно использовать внешний генератор меток на 20Мгц. С одним счётчиком достаточно использовать мегу на 7372800

[=GM=]

Поскольку входной сигнал асинхронен по отношению к системной частоте, погрешность измеряемого периода может достигать плюс-минус одного клока. При клоке=10 Мгц это будет плюс-минус 0.1 мкс.

Так что измерения с точностью 0.1 мкс (фактически +-0.05 мкс) можно достичь только с частотой заполнения 20 МГц.

Я понимаю о чём вы пишете.
Да действительно. Можно конечно пробовать уменьшить данную ошибку программно. Хотя это будет громоздко.
Тем не менее в неинтелектуальных частотомерах обычно используется заполнение удобное для счёта. Наверное они вводят инструментальную погрешность в 2 единицы заполнения.
Как выход здесь можно использовать внешний генератор меток на 20Мгц. С одним счётчиком достаточно использовать мегу на 7372800

Выше я говорил об измерении ОДНОГО периода измеряемой частоты. А вот если мерять целое количество периодов, скажем за период порядка секунды, будет совсем другая картина.

Оценим погрешность. Измерение целого числа М периодов входного сигнала Тх с точностью +- один клок будет равно N периодам клока To=1/Fclk, т.е.

Tx*M+-То = N*To,

отсюда Tx=To*(N+-1)/M==To*N/M+-To/M. Последнее слагаемое определяет ошибку.

Для входной частоты 600 Гц и периода наблюдения в 1 с ошибка определения периода входной частоты будет +-(1е-6/7.3724)/600=+-0.226 нс.

Как видим погрешность существенно ниже требуемой, так что можно уменьшить время наблюдения.
Оценка даёт минимальное время наблюдения порядка 5 мс.

To Duduka Для измерения частот нужен только микроконтроллер, никаких дополнительных элементов. Меряете длительность целого числа периодов входной частоты, потом делите её на число периодов, получаете искомый период входной частоты с известной точностью.

Вполне возможно, что в вашей программе достаточно изменить сравнение переменной count3 не с 2, а с числом 100..200, проверьте, я особо не вникал. Ну и деление придётся добавить, а лучше сравнивать с числом 128 или даже 256, тогда и делить не надо будет, просто отбросите младший байт. Вот как-то так...