基于TMS320F2812高精度數(shù)字頻率計(jì)的設(shè)計(jì)

單色液晶屏模塊

CM320240是一種圖形點(diǎn)陣液晶顯示器，主要采用動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)原理由行驅(qū)動(dòng)控制器和列驅(qū)動(dòng)控制器兩部分組成了320(列)×240(行)的全點(diǎn)陣液晶顯示，此顯示器內(nèi)含了硬件字庫，編程模式簡(jiǎn)潔方便。

該液晶模塊的讀寫周期最小為800ns。如果采用總線方式控制液晶模塊，TMS320F2812讀、寫周期最大值為200ns，不能滿足該液晶模塊的要求，故采用間接控制方式。為節(jié)約硬件成本，該系統(tǒng)選用通用GPIO來控制液晶屏的讀寫信號(hào)。

鍵盤模塊

由于鍵盤是低速外設(shè)，與TMS320F2812連接時(shí)存在速度匹配問題。為此，設(shè)計(jì)時(shí)設(shè)置相應(yīng)的全局變量實(shí)現(xiàn)與系統(tǒng)的同步。

本系統(tǒng)將鍵盤分為二類：通道選擇鍵（3個(gè)）與系統(tǒng)鍵（4個(gè)）。通道選擇鍵主要完成系統(tǒng)單通道、雙通道、四通道模式的設(shè)定；系統(tǒng)鍵包括停止鍵（停止觀察顯示的頻率）、返回鍵（通道選擇的重新設(shè)定）、UP鍵和DOWN鍵（選擇捕獲單元硬件連接方式）。

軟件設(shè)計(jì)

系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)是本系統(tǒng)的重點(diǎn)，主要包括三部分內(nèi)容：捕獲中斷測(cè)頻子程序、鍵盤定時(shí)中斷掃描子程序和LCD顯示處理子程序。系統(tǒng)軟件總體流程圖如圖4所示。

鍵盤定時(shí)中斷掃描

為滿足系統(tǒng)實(shí)時(shí)性要求、完成鍵盤操作的實(shí)時(shí)響應(yīng)，本系統(tǒng)設(shè)置了一個(gè)5ms的時(shí)基，采用事件管理器的EVB的time4定時(shí)周期中斷來完成。對(duì)鍵盤掃描、命令形成與標(biāo)志位設(shè)置功能，都在定時(shí)器中斷服務(wù)子程序完成。鍵盤定時(shí)中斷掃描流程圖如圖5所示。

捕獲中斷測(cè)頻

本系統(tǒng)使用TMS320F2812事件管理器模塊的捕獲單元來測(cè)頻，捕捉被測(cè)信號(hào)的有效電平跳變沿，由內(nèi)部的計(jì)數(shù)器記錄一個(gè)周波內(nèi)標(biāo)頻脈沖個(gè)數(shù)，并通過相應(yīng)的運(yùn)算來得到被測(cè)頻率的大小。此模塊主要包括捕獲與定時(shí)的初始化設(shè)置與捕獲中斷子程序兩部分。

捕獲中斷測(cè)頻子程序的部分代碼如下：

（1）void InitEv1(void)//捕獲1初始化設(shè)置

{
EALLOW;
SysCtrlRegs.HISPCP.all = 0x00;// 外設(shè)高速時(shí)鐘
EDIS;
EvaRegs.CAPCONA.bit.CAP1EDGE=1; //檢測(cè)上升沿，計(jì)算周期脈沖寬度
EvaRegs.CAPFIFOA.bit.CAP1FIFO=0; //CAP1FIFO空
EvaRegs.CAP1FBOT=0;//棧底清零
EvaRegs.CAP1FIFO=0;
EvaRegs.EVAIFRC.bit.CAP1INT=1;//清捕獲中斷1標(biāo)志位
EvaRegs.EVAIMRC.bit.CAP1INT=1; //捕獲1中斷使能
}

（2）interrupt void CAPINT1_isr(void)//捕獲中斷1子程序

{
CAP1_t1=EvaRegs.CAP1FIFO;//
CAP2_t1=EvaRegs.CAP1FIFO;
if(CAP2_t1>CAP1_t1)
temp1=CAP2_t1-CAP1_t1;
else
temp1=CAP2_t1+EvaTimer1InterruptCount*65535-CAP1_t1;
f1= 1171875.0/(float)temp1;
value=f1;
fpart = modf(value, ipart);
a1=(long)ipart;//獲得頻率的32位整數(shù)
*(Uint16 *)0x80008=a10x0ffff;//獲的低16位
*(Uint16 *)0x80009=(a10xffff0000)>>16;//獲的高16位
EvaRegs.EVAIFRC.bit.CAP1INT=1;//清捕獲中斷1標(biāo)志位
EvaRegs.EVAIMRC.bit.CAP1INT=1; //捕獲1中斷使能
PieCtrlRegs.PIEACK.bit.ACK3 = 1;//開外設(shè)中斷應(yīng)答
}

LCD顯示處理

LCD的顯示分為信息區(qū)與顯示區(qū)兩部分。其中信息區(qū)包括固定信息（顯示煙臺(tái)大學(xué)DSP實(shí)驗(yàn)室等），顯示區(qū)包括通道號(hào)信息與各通道的頻率值信息的顯示。本模塊主要包括LCD的初始化設(shè)置與頻率值的顯示等子程序。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果

本系統(tǒng)測(cè)試了如表1中的6組數(shù)據(jù)，并做出了誤差分析。輸入信號(hào)頻率與實(shí)測(cè)信號(hào)頻率如表1所示。

誤差分析：本系統(tǒng)的誤差主要來自如下兩個(gè)方面，即計(jì)數(shù)脈沖和門控信號(hào)不同步以及晶振不穩(wěn)定。

結(jié)束語

本文設(shè)計(jì)了一種具有高精度和簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的測(cè)頻系統(tǒng)，由于在實(shí)現(xiàn)上簡(jiǎn)單，可以滿足低成本的要求，使測(cè)頻電路大為簡(jiǎn)化，便于工程應(yīng)用，具有較大的應(yīng)用價(jià)值。

經(jīng)過反復(fù)測(cè)試后得出：系統(tǒng)的測(cè)頻誤差可達(dá)到0.1%，由于采用了實(shí)時(shí)的鍵盤定時(shí)中斷掃描，可以較好地滿足實(shí)時(shí)性要求。