基于單片機(jī)的高精度時(shí)間間隔測量模塊設(shè)計(jì)

　　3.2 軟件設(shè)計(jì)

　　系統(tǒng)軟件包括對各工作電路的初始化設(shè)置，根據(jù)分頻計(jì)數(shù)電路得到的n 值，計(jì)算時(shí)間間 隔時(shí)間間隔Δt，送給顯示電路顯示。流程圖如圖4 所示。

　　4 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證

　　將本文研制的高精度時(shí)間間隔測量模塊應(yīng)用在電磁波時(shí)域反射電纜測長系統(tǒng)中。根據(jù) 電磁波時(shí)域反射測長原理，有如下關(guān)系式式

　　中，Δt為發(fā)射脈沖與反射脈沖的時(shí)間間隔，L 為電纜長度，v為電磁波在電纜中的傳播 速度，對特定材料的電纜，波速取固定值[2]，本文取v =0.192m/ns。

　　由關(guān)系式(2)可知，對已知材料的電纜，電纜長度L與發(fā)射脈沖與反射脈沖間時(shí)間間隔Δt 成正比。通過對已知長度的電纜發(fā)射脈沖與反射脈沖的時(shí)間間隔進(jìn)行測量，可以對時(shí)間間隔 測量模塊的特性進(jìn)行驗(yàn)證。本文對長7.01m，66.77m 和120.30m 的電纜分別進(jìn)行多次測量， 測量結(jié)果如表2 所示。

　　由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出，本模塊測時(shí)分辨率為0.83ns，測量誤差很小，完全可以滿足高 精度時(shí)間間隔測量要求。

　　5 結(jié)論

　　本文介紹了一種高精度時(shí)間間隔測量模塊的軟硬件設(shè)計(jì)方法，該模塊結(jié)構(gòu)簡單，易于實(shí) 現(xiàn)，測時(shí)精度高。不但可以實(shí)現(xiàn)對微小時(shí)間間隔的精確測量，而且在本模塊的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上， 結(jié)合其他技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)對時(shí)間、頻率以及相位的測量，具有很高的應(yīng)用價(jià)值。

　　6 本文創(chuàng)新點(diǎn)

　　本文設(shè)計(jì)了一種高精度時(shí)間間隔測量模塊。該模塊將標(biāo)準(zhǔn)晶振鎖相倍頻輸出 1200MHz 高頻參考時(shí)鐘，通過測量發(fā)射脈沖與反射脈沖間時(shí)間間隔內(nèi)高頻參考時(shí)鐘個(gè)數(shù)，得到時(shí)間間 隔Δt，測時(shí)分辨率為0.83ns。