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　　頻率是單位時間內周期性過程重復、循環或震動的次數，記為f。因此，某一信號在T秒內變化了N次，可知該信號的頻率為：f=N/T。下圖是電子計數式頻率計的原理框圖，它主要由四部分組成。

　　計數脈沖形成電路：該部分的作用是將被測的周期信號經過放大、整形后轉換成可計數的脈沖。

　　時間基準T產生電路：這部分的作用是提供準確的計數時間T，又稱為閘門（時間）脈沖。

　　計數電路：這部分的作用是計數被測周期信號的重復次數。時間基準產生電路產生閘門脈沖，只有在閘門脈沖持續的時間T內，才允許被測信號輸入到計數電路進行計數。

波形圖

　　顯示電路：該部分的作用是將測量的結果直觀的顯示出來。

　　由于單片機的廣泛應用，而且單片機的功能也越來越強大，因此電子計數式頻率計的開發也轉移到以單片機為核心的基礎上。現在的單片機基本上都帶有一個以上的定時／計數器功能模塊，因而單片機內的定時／計數器功能模塊就成了實現時間基準產生電路和計數電路功能的酋選，以代替傳統的以分立元件構成的電路功能模塊。其中，單片機的定時／計數器功能模塊的計數器功能，幾乎是開發人員做為計數電路的獨一無二的選擇i時間基準T產生電路的實現也往往是依賴單片機的定時／計數器功能模塊的定時器功能，本文將介紹一種基于MSP430系列單片機來產生時間基準和計數電路功能的新方法。

　　MSP430系列單片機是美國德州儀器(TI)公司的一類超低功耗的16位單片機。它采用RISC內核結構，將大量外圍模塊如看門狗、A/D轉換器等集成到片內。

　　利用看門狗實現時間基準產生電路功能

　　看門狗定時器(WDT)是MSP430系列單片機中用于系統監測和內部定時使用的一種模塊，是一個16位的計數器，有看門狗和定時器兩種模式，有8種可選的定時時間。在本文中是將看門狗定時器( WDT)當做內部定時器，然后根據測量的實際需要將看門狗定時器(WDT)設定在8種可選的定時時間之一(本文中為1000ms)，作為時間基準T，即閘門脈沖持續的時間。

　　當MSP430系列單片機的某一端[檢測到被測脈沖電平的跳變沿（上升沿利下降沿都可以），就開啟看門狗的定時功能，同時開始對被測信號進行計數。當看門狗的定時時間到，即閘門脈沖的持續時聞T(時間基準T)，就進入看門狗的中斷服務程序并停止對被測信號的計數，由霍門狗的中斷服務程序調用顯示程序子程序顯示被測信號頻率。

　　這里有一個值得探討的問題就是時間基準T的精確度，筆者認為單片機的看門狗電路的時間精度應該比較高，否則看門狗電路很難應用于系統監測和內部定時。

　　利用端口中斷實現計數電路功能

　　MSP430系列單片機有豐富的端口資源，其中PO、Pl和P2具有輸入／輸出功能和中斷功能，每個信號都可作為一個中斷源和外部模塊功能（除PO外）。

　　MSP430系列單片機的端口中斷觸發沿寄存器檢測到被測脈沖電平的跳變沿將使中斷標志位置位，并可用軟件的方法使中斷標志位復位。將單片機檢測被測脈沖的輸入端口進行設置，使其可以響應被測脈沖電平的跳變沿并使中斷標志位置位，但不進入端口中斷服務程序。這樣每來一個被測脈沖電平的跳變沿就對中斷標志進行一次計數、復位、再計數的方法完成對被測脈沖頻率的測量。

　　此外，通過外接高速晶體振蕩器并在程序中進行相應的設置可使MSP430系列單片機測量更高的頻率：也可以通過分頻器來提高MSP430系列單片機測量頻率的范圍。將測量的頻率進行簡單地轉換可以表示成測周期。

　　這種對單片機中斷功能“另類”的用法，應該可以為我們以后對單片機功能的進一步深入地探索與開發帶來一些啟示。本文中所用單片機為MSP430F2274，在實際的實驗驗證中用的是利爾達科技有限公司的430F22×的學習套件。本文重在討論時間基準產生電路和計數電路功能的實現方法，故對其它部分的電路和各電路間的連接略去。

　　程序流程圖如下圖所示。

程序流程圖

關鍵字：看門狗端口中斷電子計數法引用地址：利用看門狗和端口中斷實現電子計數法測頻

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