[发明专利]一种频率测量方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及电子测量技术领域，特别是涉及一种频率测量方法和装置。

背景技术

目前，通常采用测周期法或测频率法测量被测信号的频率。测周期法是在被测信号的一个周期时间内对基准时钟进行计数，得到该被测信号的周期，进而推算出该被测信号的频率。采用该方法时，测量精度取决于被测信号的周期和基准时钟的精度，尤其在被测信号为高频时对基准时钟计数要求很高，因此这种方法比较适合对低频信号的测量。

测频率法是在一定时间内对被测信号的脉冲计数，进而换算得出被测信号的频率。采用该方法时，测量精度取决于被测信号的频率和定时时间。在被测信号为低频时将产生较大的误差，除非加大定时时间，但如果加大定时时间会造成测量速度很慢，因此这种方法比较适合对高频信号的测量。

现在，也有一些对测周期法和测频率法改进的方法。一种对测频率法进行改进后的方法是对高频信号进行N分频处理，相当于降低了频率，但其增加了硬件电路，使分辨率降低N倍。一种对测周期法进行改进后的方法是测量多个脉冲的周期，一般需要增加计数器、定时器电路，即使使用单片机或微处理器内部资源也至少需要一个计数器、一个定时器，并占用定时/计数器的I/O(Input/Output，输入/输出)管脚。还有一种方法采用单片机或微处理器内部的定时/计数器，通过软件来控制其工作方式，实现测频法与测周法的动态切换。采用该方法可以提高测量精度与测量速度，但是需要较多外部硬件电路。

发明内容

本发明实施例要解决的问题是提供一种频率测量方法和装置，以实现在使用较少硬件资源的情况下，对被测信号进行高精度地频率测量。

为达到上述目的，本发明实施例的技术方案提供一种频率测量方法，所述方法包括以下步骤：接收被测信号，所述被测信号的边沿触发中断；当采样完成时，根据当前中断次数获取要求采样次数；根据定时中断次数和定时器时间，获取采样时间；根据所述要求采样次数和采样时间，获取所述被测信号的频率值。

其中，在所述接收被测信号之前，还包括测量初始化步骤，所述步骤包括：将当前中断次数设置为0；将定时中断次数设置为0；将定时器时间设置为0；将要求采样次数设置为1；将中断方式设置为边沿触发；开定时器中断；开外部中断；启动定时器。

其中，在所述接收被测信号之后，还包括确定采样完成的步骤，所述步骤包括：判断当前中断次数是否大于或等于要求采样次数，如果是，则判断是否正在进行获取被测信号的频率值或确定下次测量的要求采样次数，如果否，则确定采样完成。

其中，在所述获取被测信号的频率值之后，还包括根据所述频率值确定下次测量的要求采样次数的步骤，所述步骤包括：由所述频率值除以软分频值所得的值，再加1后取整，得到所述下次测量的要求采样次数；  判断所述得到的下次测量的要求采样次数是否大于要求采样次数的上限，如果是，则设置所述下次测量的要求采样次数等于所述要求采样次数的上限。

其中，所述方法还包括断线检测的步骤，所述步骤包括：根据所述频率值，获取中断次数上限；判断当前中断次数是否大于所述中断次数上限，如果是，则确定发生断线。

其中，所述测量初始化步骤还包括：将频率值设置为1；将断线标志设置为不断线状态。

其中，在确定发生断线之后，还包括：将频率值设置为0；将断线标志设置为断线状态。

本发明实施例的技术方案还提供了一种频率测量装置，所述装置包括：被测信号接收单元，用于接收被测信号，所述被测信号的边沿触发中断；要求采样次数获取单元，用于当采样完成时，根据当前中断次数获取要求采样次数；采样时间获取单元，用于根据定时中断次数和定时器时间，获取采样时间；频率值获取单元，用于根据所述要求采样次数和采样时间，获取所述被测信号的频率值。

其中，所述装置还包括下次测量的要求采样次数获取单元，用于根据所述频率值确定下次测量的要求采样次数。

其中，所述装置还包括断线检测单元，用于检测所述装置是否发生断线。

上述技术方案仅是本发明的一个优选技术方案，具有如下优点：本发明实施例在采样时由被测信号触发中断，当采样完成后，根据当前中断次数和采样时间，获取该被测信号的频率值，从而实现在使用较少硬件资源的情况下，对被测信号进行高精度地频率测量；并且可以实现断线检测，及主程序与中断程序数据无冲突共享保护的功能。

附图说明

图1是本发明实施例的一种频率测量方法的流程图；

图2是本发明实施例的一种主程序的流程图；

图3是本发明实施例的一种外部中断程序的流程图；