单片机频率测量原理

+ time0_new);

time0_old = time0_new;

if (++freq_time >= 100)

{

freq_time = 0; // 100ms到，

freq_to_disbuff(); // 将100ms内的脉冲计数值送显示

freq = 0;

}

time_1ms_ok = 0;

}

};

}

程序中LED扫描形式函数desplay()，以及脉冲计数值转换成BCD码并送显示缓冲区函数freq_to_disbuff()比较简单，请读者自己分析。

在该程序中，使用了两个定时计数器。T/C0工作在计数器方式，对外部T0引脚输入的脉冲信号计数（下降沿触发）。T/C2工作在CTC方式，每隔1ms中断一次，该定时时间即作为LED的显示扫描，同时也是限定时间的基时。每一次T/C2的中断中，都首先记录下T/C0寄存器TCNT0当前的计数值，因此前后两次TCNT0的差值(time0_new – time0_old)或(256 - time0_old + time0_new)就是1ms时间内T0脚输入的脉冲个数。为了提高测量精度，程序对100个1ms的脉冲个数进行了累计（在变量freq中），即已知限定的时间为100ms。

读者还应该注意频率的连续测量与LED扫描、BCD码转换之间的协调问题。T/C2中断间隔为1ms，因此在1ms时间内，程序必须将脉冲个数进行的累计、BCD码转换和送入显示缓冲区，以及LED的扫描工作完成掉，否则就会影响到下一次中断到来后的处理。

在本实例的T/C2中断中，使用了display_ok标志，将LED扫描分配在奇数ms（1、3、5、7、……），而将1ms的TCNT0差值计算、累积和转换等处理放在主程序中完成。另外由于计算量大的BCD码转换是在偶数ms（100ms）处理，所以程序中LED的扫描处理和BCD码转换处理不会同时进行（不会在两次中断间隔的1ms内同时处理LED扫描和BCD码转换），这就保证了在下一次中断到达时，前一次的处理已经全部完成，使频率的连续测量不受影响。

该实例程序的性能和指标为（假定系统时钟没有误差 = 4MHz）：

ü 频率测量绝对误差：±10Hz。由于限定的时间为100ms，而且T/C0的计数值有±1的误差，换算成频率为±10Hz。

ü 被测最高频率值：255KHz。由于T/C0的长度8位，所以在1ms中，TO输入的脉冲个数应小于255个，大于255后造成T/C0的自动清另，丢失脉冲个数。

ü 测量频度：10次/秒。限定的时间为100ms，连续测量，所以为10次/秒。

ü 使用资源：两个定时器，一个中断。