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TMS320F2812 DSP高精度數字頻率計設計資料 含源碼 原理圖PCB 論文

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數字頻率計電路功能概述：   
       本設計采用TMS320F2812 DSP 芯片，制作了一臺簡易數字頻率計。本設計綜合了傳統的多周期測量和等精度測量方法，實現了對被測信號頻率、周期、脈寬和占空比寬范圍、高精度的測量。提出了一種在無需任何外部硬件控制情況下，利用DSP 2812豐富的軟件資源實現等精度測量的一種方法。它根據每個門閘時間內高頻標準脈沖的個數與已知被測信號的個數，求得被測信號頻率，最后再通過多次測量取平均值的方法得到最終結果。系統測試結果表明我們的設計是可行的。
硬件設計：
數字頻率計系統硬件設計由四部分組成：整形電路、DSP選擇與F2812最小系、通訊模塊和電池管理模塊。具體介紹說明，詳見附件內容。

Altium Designer畫的原理圖和PCB圖如下：(51hei附件中可下載工程文件)



程序打包：


TMS320F2812 DSP源程序如下:

  2. void init_eva_timer1(void)//定時器1初始化
  3. {       

  5.     EvaRegs.GPTCONA.all= 0x6052;//將定時器1,2配置成遞增計數模式
  6.    //沒有事件啟動ADC,定時器1,2的比較輸出由各定時器比較邏輯獨立驅動
  7.    //定時器1比較輸出設為高有效
  8.     EvaRegs.T1PR = 2;       // 周期值
  9.     EvaRegs.T1CMPR = 1;     // 比較值
  10.     EvaRegs.EVAIFRA.bit.T1CINT= 1;//復位定時器1的比較中斷標志
  11.     EvaRegs.EVAIFRC.bit.CAP1INT = 1;//復位捕獲單元1的中斷標志
  12.     EvaRegs.EVAIMRA.bit.PDPINTA= 0;//禁止功率驅動保護中斷
  13.     EvaRegs.EVAIMRA.bit.T1CINT= 0;//禁止定時器1的比較中斷使能
  14.     EvaRegs.EVAIMRC.bit.CAP1INT = 0;//禁止捕獲單元1的中斷使能
  15.     EvaRegs.T1CNT= 0x0000;//定時器1的計數值初始化為0
  16.     EvaRegs.T1CON.all = 0x1012;//將定時器1配置為仿真掛起時立即停止,
  17.     //連續增計數模式,禁止定時器1操作,用外部時鐘,比較寄存器設為計數器值為0或等于周期寄存器的值時重載  
  18.     //使能定時器的比較操作
  19. }
  20. void init_eva_timer2(void)//定時器2的初始化
  21. {
  22.     EvaRegs.GPTCONA.all=0x6052;
  23.     EvaRegs.T2PR= 0xFFFF;       // 周期值
  24.     EvaRegs.T2CNT = 0x0000; //初始化計數值
  25.     EvaRegs.EVAIFRB.bit.T2OFINT= 1; //復位定時器2的上溢中斷標志
  26.     EvaRegs.EVAIMRB.bit.T2OFINT = 1;//使能定時器2的上溢中斷使能
  27.     EvaRegs.T2CON.all= 0x1502;//將定時器2配置為仿真掛起時立即停止,
  28.     //連續增計數模式,預分頻設為32分頻,使用自身使能位,禁止定時器2操作
  29.     //使用內部時鐘,比較寄存器設為計數器值為0或等于周期寄存器的值時重載
  30.     //使用自身的周期寄存器
  31. }
  32. void frequence(void)//計算頻率
  33. {    //計算捕獲1捕獲的定時器2的脈沖數
  34.     if(Ny2>Ny3)
  35.             Ny1=(65535-Ny2)+Ny3+65536*(EvaTimer2InterruptCount-1);
  36.             else
  37.             Ny1=Ny3-Ny2+65536*EvaTimer2InterruptCount;
  38.           if(flag3 == 0)   //判斷被測信號頻率范圍   
  39.          {
  40.            if(Ny1>781250)
  41.             {
  42.             FR=7031250.0/Ny1;
  43.             TR=1000000.0/FR;
  44.             }
  45.            if(Ny1>=150000&&Ny1<=781250) //頻率小于46.875Hz,直接計算
  46.             {     
  47.                FR1=7031250.0/Ny1;//FR1=1000000.0/Ny1/64*150*3;
  48.                FR0[FRCount++]=FR1;
  49.                    if(FRCount==7)//如果已計算了5個值,即數組已滿,則禁止定時器1的比較操作
  50.                    {
  51.                     flag6=1;
  52.                   //  EvaRegs.EVAIFRA.bit.T1CINT=0;
  53.                    }
  54.                    else
  55.                      flag6=0;
  56.                   }            
  57.                   else if( Ny1>=3&&Ny1<150000)//被測頻率小于150/64MH，大于150M/64/50000=46。875Hz
  58.                  {
  59.                                 if(flag1 == 0)//大于46.875H小于150M/64頻率
  60.                                 {
  61.                                     flag3 = 1;
  62.                                         flag1 = 1;                                  
  63.                            N=150000.0/ Ny1;
  64.                    if(N<16383)         //重新配置定時器1
  65.                    {   EvaRegs.T1PR=4*N+3;// N=15384.6,T1PR最大為61542
  66.                                       EvaRegs.T1CMPR=2*N+1;
  67.                                       EvaRegs.T2CON.bit.TPS=3;//定時器2輸入時鐘預定標設為8分頻
  68.                             }
  69.                    else if(flag5==0) //大于767953.125H（150M/64/200000*65532）小于150M/64 頻率
  70.                    {
  71.                        flag5=1;
  72.                        EvaRegs.T1PR=65529;
  73.                        EvaRegs.T1CMPR=32764;
  74.                            EvaRegs.T2CON.bit.TPS=0;
  75.                                  }
  76.                 }
  77.            }
  78.              else
  79.              {
  80.                                    if(flag2==0)//大于150M/64 頻率
  81.                                  {   
  82.                                        flag3 = 1;
  83.                                            flag2 = 1;         
  84.                               EvaRegs.T1PR=65529;
  85.                        EvaRegs.T1CMPR=32764;
  86.                            EvaRegs.T2CON.bit.TPS=0;
  87.                  }
  88.              }
  89.        }   
  90.     else            
  91.            if(flag3==1) //重新配置中頻和高頻之后重新計算
  92.              {
  93.                 if(flag1 == 1)
  94.               {
  95.                  if(flag5==1)
  96.                       {
  97.                         FR1=4914750.0/Ny1*1000000;//FR1=150.0/2*65530/Ny1*1000000;
  98.                         FR0[FRCount++]=FR1;
  99.                         if(FRCount==7)
  100.                         {
  101.                          flag6=1;
  102.                    //      EvaRegs.EVAIFRA.bit.T1CINT=0;
  103.                         }
  104.                         else
  105.                         flag6=0;
  106.                      }            
  107.                  else
  108.                  {
  109.                   FR1=9375000.0/Ny1*(EvaRegs.T1PR+1);//FR1=1000000.0/Ny1/16*150*4*(N+1);
  110.                   FR0[FRCount++]=FR1;
  111.                       if(FRCount==7)
  112.                        {
  113.                         flag6=1;
  114.                   //      EvaRegs.EVAIFRA.bit.T1CINT=0;
  115.                        }
  116.                       else
  117.                         flag6=0;
  118.                  }
  119.              }   
  120.          else
  121.             if(flag2 == 1)  
  122.              {   
  123.                     FR1=4914750.0/Ny1*1000000;//FR1=150.0/2*65530/Ny1*1000000;
  124.                         FR0[FRCount++]=FR1;
  125.                         if(FRCount==7)
  126.                         {
  127.                         flag6=1;
  128.                //         EvaRegs.EVAIFRA.bit.T1CINT=0;
  129.                         }
  130.                         else
  131.                         flag6=0;
  132.                  }
  133.              }
  134. }
  135. interrupt void eva_timer2_isr(void)//定時器2溢出中斷程序
  136.    {
  137.      if((EvaTimer2InterruptCount>98)&&(flag3 ==1)&&((flag2 ==1)|(flag5==1)))
  138.        {
  139.           EvaRegs.T1PR = 2; //   75M*65530/65536/767953.125H，由767953.125H以上變低頻處理，復位EV模塊
  140.           flag3 = 0;
  141.           flag2 = 0;
  142.           flag1 = 0;
  143.           flag4 = 0;
  144.           flag5 = 0;
  145.           EvaRegs.T1CNT = 65525;
  146.           EvaRegs.T1CMPR = 1;
  147.           EvaRegs.T1CON.bit.TCLD10=2;
  148.           EvaRegs.T1CON.bit.TCLD10=0;
  149.           EvaRegs.T2CON.bit.TPS=5;
  150.           EvaTimer2InterruptCount=0;
  151.        }
  152. else
  153.    if((EvaTimer2InterruptCount>=25)&&(flag3 ==1)&&(flag1 ==1)&&(flag5==0))
  154.     {
  155.       EvaRegs.T1PR = 2; // 150M/16*8/65536/46.875，由中頻變低頻處理
  156.       flag3 = 0;
  157.       flag1 = 0;
  158.       flag4 = 0;
  159.       EvaRegs.T1CNT = 4*N;
  160.       EvaRegs.T1CMPR = 1;
  161.       EvaRegs.T1CON.bit.TCLD10=2;
  162.       EvaRegs.T1CON.bit.TCLD10=0;
  163.       EvaRegs.T2CON.bit.TPS=5;
  164.       EvaTimer2InterruptCount=0;
  165.     }
  166.   else   
  167.    {
  168.    EvaTimer2InterruptCount++;
  169.    }
  170.    EvaRegs.EVAIFRB.bit.T2OFINT= 1;//復位定時器2的上溢中斷標志
  171.    PieCtrlRegs.PIEACK.all= PIEACK_GROUP3;//清除PIE分組3械牡鬧卸舷煊ξ?
  172. }
復制代碼

所有資料51hei提供下載:

pcb和原理圖： 硬件設計.zip (230.99 KB, 下載次數: 139)
源程序： Flash program.zip (505.09 KB, 下載次數: 110)
頻率計設計論文： 簡易數字頻率計.pdf (1.28 MB, 下載次數: 168)
頻率計資料（贈送設計方案）.zip (1.62 MB, 下載次數: 111)



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沙發
ID:854348 發表于 2020-12-13 20:22 來自手機 | 只看該作者
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板凳
ID:796531 發表于 2024-9-18 13:56 | 只看該作者

PDF文檔里寫的很清楚，你沒下載沒看不要隨便提問題
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地板
ID:247571 發表于 2024-9-20 08:57 | 只看該作者
是用DSP的高速特性來提高頻率精度的嗎？有沒有考慮用DSP數字方法來測量頻率，比如FFT算法。
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5#
ID:1136884 發表于 2024-11-19 09:46 | 只看該作者
真不錯，謝謝博主
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