可编程定时/计数器提高输出频率准确度方法

时钟源或多时钟源公倍数法。二时钟源公倍数法的具体做法是，将各输出频点分成两级，分别求出各组对应的公倍数fin1及fin2，若此fin1或fin2有一个大于脉冲发生器输入频率上限时，则重新分且，直到两组的公倍数fin1及fin2都达到输入频率上限要求。电路上设置相应的两振荡电压及二选一开关，根据输出频率而将对应的fin1或fin2切换到脉冲发生器的输入端。若分成两组后，无论怎样调整分组都不能使fin1及fin2同时满足输入频率上限要求，则可采用多时钟源公倍数法。考虑到增加时钟源数后，给软硬件带来的复杂性，在满足输入频率上限要求的前提下，时钟源数应尽量少。

（2）已知输出频率上限，不能确定具体期望输出频率时的情况

已知输出频率上限，不能确定具期望输出频率时，尽量提高fin或增加时钟源数，缩小近似子频段宽度，减小子频段内可能出现的max(|r|)及max（|Δf|）。

①提高时钟源fin法。若要求输出频率上限为fmax，则对应Nmin=fin/fmax=nmin+δ。输出频段可能出现的max(|r|)=1/(2nmin+1)若能使fin增大，则nmin增大，max（|r|）相应减小，从而提高了输出频率的准确度。

②多时钟源等分子频段法。提高时钟源fin，受脉冲发生器允许输入上限频率的制约，若还要提高输出频率准确度，可以增加时钟源数，将[fin/(nmin+1),fin/nmin]子频段作M等分，则可钭max（|r|）缩小M倍。

设有M个时钟源，其频率分别为fin，fin1，…，finM-1，可通过M选一开关，接入其一到脉冲发生器的输入端，经过nmin分频后，正好将[fin/(nmin+1)，fin/nmin]M等分，即
fin1/nmin=fin/nmin-fin/[M·nmin(nmin+1)]
fin2/nmin=fin/nmin-2fin/[M·nmin(nmin+1)]
fin/nmin=fin/nmin-jfin/[M·nmin(nmin+1)]
finM-1/nmin=fin/nmin-(M-1)/[M·nmin(nmin+1)]

也即只要：finj=fin[1-j/[M(nmin+1)](j=1,2,…，M-1),就可以将子频段[fin/(nmin+1)，fin/nmin]等分为M个子敬意。用量小|Δf|原则通过切换进相应的时钟源，f可以用fin/(nmin+1)，finM-1/nmin，…，fin1/nmin，fin/nmin来近似。各子区间 max（|r|M）=(|r|)/M。一般地，当n>nmin时，M-1个增加的时钟finj(j=1,2,…,M-1)，经n分频后不一定能将 [fin/(n+1)，fin/n]作M部分，但能使此子频段分割，且各子区间宽度都小于fin/[M·nmin(nmin+1)]，各子区间内的max (|r|)小于max（|r|m）。

3 实验结果

我们对多时钟源等分子频段法进行了实验，可编程定时/计数器采用Intel 8254-2，取fin=10MHz，fmax=10kHz，M=5，则nmin=1000，用频率计将各振荡器输出频率标定为：fin=10MHz，fin1=9 998 002.0Hz，fin2=9 996 004.0Hz，fin3=9 994 006.0Hz，fin4=9 992 008.0Hz。再将Intel 8254-2置入不同计数值，分别用各时钟源输入时，测出Intel 8254-2输出频率，结果如表2所列。

从表2可以看出，在单一时钟源时，计数器两相邻实际输出频率之差最大值为10.0Hz，输出频率准确度为±5.0 Hz，而在5时钟源时，计数器两相邻实际输出频率之差最大值为2.0Hz，输出频率准确度为±1.0Hz，输出频率准确度得到提高，为单时钟源时的5倍。