[发明专利]自适应测频电路及其测频方法

权利要求书

1.一种自适应测频电路，其特征在于：包括MPU芯片，CPLD芯片，时钟基准信号发生源；

所述MPU芯片设有闸门控制端、复位端、闸门状态反馈端、溢出状态反馈端、溢出标志清除端，并设有两组数据接收端；

所述CPLD芯片设有一频率输入管脚，并内置有两个D触发器及两个计数器，所述两个D触发器分别为第一D触发器、第二D触发器，所述两个计数器分别为第一计数器、第二计数器；

所述第一D触发器的D端接到MPU芯片的闸门控制端，第一D触发器的Q端接到MPU芯片的闸门状态反馈端，并连接到第一计数器及第二计数器的CE端；

所述CPLD芯片的频率输入管脚接到第一D触发器的C端及第一计数器的C端；

所述第二D触发器的Q端接到MPU芯片的溢出状态反馈端，第二D触发器的CLR端接到MPU芯片的溢出标志清除端，第二D触发器的D端接到第二计数器的OF端；

所述第二计数器的C端接时钟基准信号发生源；

所述第一D触发器、第一计数器及第二计数器的CLR端接到MPU芯片的复位端；

所述第一计数器的数据输出端及第二计数器的数据输出端分别接到MPU芯片的两组数据接收端。

2.根据权利要求1所述的自适应测频电路，其特征在于：所述第一计数器是8位计数器，所述第二计数器是16位计数器。

3.根据权利要求1所述的自适应测频电路的测频方法，其特征在于，具体步骤如下：

MPU芯片先设定一个时长为定值的闸门定时器，及一个时长为定值的闸门延时器，然后从闸门控制端输出开闸门指令，并启动闸门定时器开始开闸计时；

第一D触发器的D端收到开闸门指令后，如果从其C端接收到的源频率信号捕捉到上升沿，则从其Q端输出开闸反馈信号至MPU芯片的闸门状态反馈端，同时触发第一计数器及第二计数器的CE端使能有效，使第一计数器开始对自身C端接收到的源频率信号进行脉冲计数，使第二计数器开始对自身C端接收到的时钟基准信号进行脉冲计数；

MPU芯片开始开闸计时后，如果MPU芯片的闸门状态反馈端在闸门定时器的设定时长内未收到开闸反馈信号，则启动闸门延时器开始一个开闸延时计时，反之则从其闸门控制端输出关闸门指令，并复位重启闸门定时器，开始关闸计时；

MPU芯片开始一个开闸延时计时后，如果MPU芯片的闸门状态反馈端在闸门延时器的设定时长内未收到开闸反馈信号，则复位重启闸门延时器，开始下一个开闸延时计时，反之则从其闸门控制端输出关闸门指令，并复位重启闸门定时器，开始关闸计时；

MPU芯片对各次开闸延时计时的计时值进行累计，如果各次开闸延时计时的累计值达1秒，且MPU芯片的闸门状态反馈端仍未收到开闸反馈信号，则判定源频率信号的闸门时间大于1秒；

第一D触发器的D端收到关闸门指令后，如果从其C端接收到的源频率信号捕捉到上升沿，则从其Q端输出关闸反馈信号至MPU芯片的闸门状态反馈端，同时触发第一计数器及第二计数器的CE端使能无效，使第一计数器及第二计数器停止计数；

MPU芯片开始关闸计时后，如果MPU芯片的闸门状态反馈端在闸门定时器的设定时长内未收到关闸反馈信号，则启动闸门延时器开始一个关闸延时计时，反之则计算出源频率信号的频率；

MPU芯片开始一个关闸延时计时后，如果MPU芯片的闸门状态反馈端在闸门延时器的设定时长内未收到关闸反馈信号，则复位重启闸门延时器，开始下一个关闸延时计时，反之则计算出源频率信号的频率；

MPU芯片对各次关闸延时计时的计时值进行累计，如果各次关闸延时计时的累计值达1秒，且MPU芯片的闸门状态反馈端仍未收到关闸反馈信号，则判定源频率信号的闸门时间大于1秒；

所述MPU芯片还预先设定有一初始值为0的溢出计数器，初始状态下第二D触发器的Q端输出一个未溢出信号，MPU芯片输出关闸门指令后，当第二计数器计数至溢出时，触发第二D触发器的Q端输出一个溢出信号至MPU芯片的溢出状态反馈端，MPU芯片从溢出状态反馈端收到溢出信号后，随即将溢出计数器的计数值加1，并从溢出标志清除端输出一个清零指令使第二D触发器复位清零，使第二D触发器的Q端输出一个未溢出信号；

第一计数器及第二计数器分别将源频率信号的脉冲计数值及时钟基准信号的脉冲计数值实时传递给MPU芯片，MPU芯片根据第一计数器及第二计数器传来的计数值计算源频率信号的频率，具体计算公式为：

Fa=[Fb/(y×Nmax＋Nb)]×Na；

式中，Fa为源频率信号的频率值，Na为第一计数器的脉冲计数值，Fb为时钟基准信号的频率值，Nb为第二计数器的脉冲计数值，y为溢出计数器的计数值，Nmax为第二计数器的计数上限值。