如何利用测量周期法得到一个正弦波信号的频率?简述硬件方案,并编写S3C2410单片机的程序。

时间: 2024-01-22 14:21:35 浏览: 24
测量周期法是通过测量正弦波信号的两个连续上升沿之间的时间间隔来计算信号频率的方法。 硬件方案: 1.使用一个电压源产生正弦波信号。 2.将正弦波信号通过一个 Schmitt 触发器进行整形。 3.将整形后的信号输入到 S3C2410 单片机的定时器捕获输入引脚上。 程序实现: 1.配置 S3C2410 单片机的定时器为捕获模式,设置输入引脚为捕获输入模式。 2.在捕获中断中,使用定时器的计数值差值计算出两个上升沿的时间间隔。 3.根据时间间隔计算出正弦波信号的频率并输出。 以下是一个简单的程序示例: ```c #include <stdio.h> #include <string.h> #include <stdlib.h> #include <stdint.h> #include <sys/types.h> #include <sys/stat.h> #include <fcntl.h> #include <unistd.h> #include <sys/mman.h> #include <linux/ioctl.h> #include <linux/types.h> #include <asm/unistd.h> #include <errno.h> #include <signal.h> #include <sys/time.h> #include <sys/wait.h> #include <math.h> #define GPFCON (*(volatile unsigned long *)0x56000050) #define GPFUP (*(volatile unsigned long *)0x56000058) #define TCFG0 (*(volatile unsigned long *)0x51000000) #define TCFG1 (*(volatile unsigned long *)0x51000004) #define TCON (*(volatile unsigned long *)0x51000008) #define TCNTB3 (*(volatile unsigned long *)0x5100003c) #define TCMPB3 (*(volatile unsigned long *)0x51000040) #define TCONB (*(volatile unsigned long *)0x51000044) #define TICKS_PER_SEC 1000000L static volatile uint64_t ticks; static void ticks_handler(int signo) { ticks++; } static void setup_timer(void) { struct sigaction sa; struct itimerval itv; memset(&sa, 0, sizeof(sa)); sa.sa_handler = ticks_handler; sigaction(SIGALRM, &sa, NULL); itv.it_interval.tv_sec = 0; itv.it_interval.tv_usec = 1000000 / TICKS_PER_SEC; itv.it_value.tv_sec = 0; itv.it_value.tv_usec = 1000000 / TICKS_PER_SEC; setitimer(ITIMER_REAL, &itv, NULL); } static uint64_t get_ticks(void) { uint64_t t; sigset_t set, oldset; sigemptyset(&set); sigaddset(&set, SIGALRM); sigprocmask(SIG_BLOCK, &set, &oldset); t = ticks; sigprocmask(SIG_SETMASK, &oldset, NULL); return t; } int main(int argc, char **argv) { int fd; unsigned long val; fd = open("/dev/mem", O_RDWR|O_SYNC); if (fd < 0) { perror("open"); exit(1); } GPFCON &= ~(0x3 << 8); GPFCON |= 0x2 << 8; GPFUP &= ~(1 << 4); TCFG0 &= ~(0xff << 8); TCFG0 |= 0xff << 8; TCFG1 &= ~(0xf << 16); TCFG1 |= 0x3 << 16; TCON &= ~(0xf << 12); TCON |= 0x2 << 12; TCON &= ~(0xf << 16); TCON |= 0x1 << 16; setup_timer(); while (1) { uint64_t t1, t2, dt; float freq; TCNTB3 = 0xffff; TCMPB3 = 0x7fff; TCONB &= ~(0xf << 16); TCONB |= 0x2 << 16; t1 = get_ticks(); while (!(TCONB & (1 << 9))); t2 = get_ticks(); dt = t2 - t1; freq = (float)TICKS_PER_SEC / (float)(dt * 2); printf("freq = %f\n", freq); usleep(1000000); } close(fd); return 0; } ``` 该程序通过 S3C2410 的定时器捕获输入模式,实现了测量正弦波信号的频率。

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