专利名称：一种用低频时钟源计算高频信号频率的方法
技术领域：
本发明涉及信号频率的測量，尤其涉及ー种用低频时钟源计算高频信号频率的方法。
背景技术：
根据奈奎斯特定理，在进行模拟/数字信号的转换过程中，当采样频率fsmax大于输入信号中最高频率fmax的2倍时，采样之后的数字信号完整地保留了原始输入信号中的信息。现有方案中关于输入信号的频率计算方法，通常采用高于输入信号频率至少两倍的高频时钟源进行采样和计数才能保证计算结果的准确性。如果被检测输入信号频率较高，则检测模块中时钟源频率也会倍増，增加了频率检测系统的功耗，同时增加了频率检测系统的复杂性。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的上述不足，提供ー种简化频率检测系统，同时降低频率检测系统功耗的用低频时钟源计算高频信号频率的方法。本发明ー种用低频时钟源计算高频信号频率的方法，通过如下步骤实现
(1)、提供一已知频率的系统时钟源、一未知频率的被检测输入信号、标记单元、检测单元、计数单元及计算输出单元，所述标记单元、检测单元、计数单元及计算输出单元依次电性连接，所述标记单元输入端用以接入所述系统时钟源，所述检测单元输入端用以接入所述被检测输入信号；
(2)、所述标记单元选取所述系统时钟源的初始标记及结束标记，所述系统时钟源的初始标记及结束标记界定有ー个确定测试周期T，所述检测单元检测到处于所述系统时钟源的初始标记的边缘点，同时传送信号给所述计数单元，所述检测単元检测被检测输入信号的电平变化信号，以作为所述计数単元的计数条件；
(3)、所述检测单元检测到处于所述系统时钟源的结束标记的边缘点，所述检测単元停止检测被检测输入信号的电平变化信号，同时传送信号给所述计数单元，所述计数単元停止计数并保持停止计数时的计数值N ；
(4)、所述计算输出单元对被检测输入信号的频率进行计算，利用计数单元内的计数器计数数值N与确定测试周期T相除，获得被检测输入信号的频率为N/T。在其中一个实施例中，所述计数单元在姆个计数条件满足时，所述计数单元内的计数器加一。在其中一个实施例中,所述计数单元在开始计数时,所述计数单元初始数值为O。在其中一个实施例中，所述被检测出入信号有最高频率限制值，由所述检测系统所采用的硬件性能所决定，若N/T不大于最高频率限制值，所述计算输出单元成功输出结果；则成功计算出被检测输入信号的频率；若N/T大于最高频率限制值，则所述计算输出单元的输出结果显示为错误。
综上所述，本发明ー种用低频时钟源计算高频信号频率的方法通过标记单元选取已知数据的低频率的系统时钟源的初始标记及结束标记，并由初始标记及结束标记界定一个确定测试周期T，配合检测单元对系统时钟源的初始标记及结束标记进行识别，同时利用计数单元对被检测输入信号的电平变化信号开始计数，最后通过计算输出单元计算并输出被检测输入信号的频率值，不仅简化了频率检测系统，同时降低了频率检测系统的功耗。
图I为本发明标记单元、检测单元及计数单元的结构原理图。图2为本发明同步模式的时序图。
具体实施例方式为能进一歩了解本发明的特征、技术手段以及所达到的具体目的、功能，下面结合附图与具体实施方式
对本发明作进ー步详细描述。如图I和图2所示，本发明ー种用低频时钟源计算高频信号频率的方法，通过如下步骤实现
(1)提供一频率为P千赫兹的系统时钟源10、一频率为X兆赫兹的被检测输入信号20、标记单元30、检测单元40、计数单元50及计算输出单元60,所述标记单元30、检测单元40、计数单元50及计算输出単元60依次电性连接，所述标记単元30输入端用以接入所述系统时钟源10，所述检测単元40输入端用以接入所述被检测输入信号20 ；
(2)所述标记単元30选取所述系统时钟源10的初始标记及结束标记，所述系统时钟源10的初始标记及结束标记界定有ー个确定测试周期T，所述检测単元40检测到处于所述系统时钟源10的初始标记的边缘点，同时传送信号给所述计数单元50,所述检测单元40检测被检测输入信号20的上升沿或下降沿，以作为所述计数単元50的计数条件；所述计数単元50在每个计数条件满足时，所述计数単元50内的计数器加一；
(3)所述检测単元40检测到处于所述系统时钟源10的结束标记的边缘点，
所述检测単元40停止检测被检测输入信号20的上升沿或下降沿，同时传送信号给所述计数单元50,所述计数单元50停止计数；所述计数单元50在开始计数时,所述计数单元50初始数值为O ;所述计数单元50在停止计数后,所述计数单元50保持停止计数时的计数值N，即在确定测试周期T内，计数单元50接收了 N个周期的X兆赫兹的被检测输入信号20 ；
(4)所述计算输出单元60对被检测输入信号20的频率进行计算，利用计数单元50内的计数器计数数值N与确定测试周期T相除，即获得被检测输入信号20的频率为X兆赫兹=N/T ;被检测出入信号20有最高频率限制值，由所述检测系统所采用的硬件性能所決定，若N/T不大于最高频率限制值，所述计算输出单元成功输出結果；则成功计算出被检测输入信号20的频率；若N/T大于最高频率限制值，则所述计算输出单元的输出结果显示为错误。本发明所采用的系统时钟源10的频率P千赫兹为已知数据，确定测试周期T可根据具体情况进行设定，以便于检测单元40能准确识别的时间段为准。本发明具体实施方式
如下，选取IOKHz的系统时钟源10，标记单元30在确定测试周期T=Ims内对系统时钟源10进行初始标记及结束标记,此时,系统时钟源10的初始标记设定为上升沿，系统时钟源10的结束标记同样设定为上升沿；当检测单元40检测到系统时钟源10的初始标记吋，检测单元40检 测被检测输入信号20的上升沿或下降沿，同时计数単元50内的计数器在每个被检测输入信号20的上升沿或下降沿处时，输出计数值加一；当检测单元40检测到系统时钟源10的结束标记时，计数単元50停止计数并存储计数值N，假定N=IOOOO,此时通过计算输出单元60计算并输出X兆赫兹=10000/lms=10MHz ;若IOMHz大于检测系统的最高频率限制值，计算输出単元60输出结果显示为错误。综上所述，本发明ー种用低频时钟源计算高频信号频率的方法通过标记単元30选取已知数据的低频率的系统时钟源10的初始标记及结束标记，并由初始标记及结束标记界定ー个确定测试周期T，配合检测单元40对系统时钟源10的初始标记及结束标记进行识别，同时利用计数单元50对被检测输入信号20的电平变化信号开始计数，最后通过计算输出单元60计算并输出被检测输入信号20的频率值，不仅简化了频率检测系统，同时降低了频率检测系统的功耗。以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
权利要求
1.ー种用低频时钟源计算高频信号频率的方法，其特征在于，通过如下步骤实现 (1)、提供一已知频率的系统时钟源、一未知频率的被检测输入信号、标记单元、检测单元、计数单元及计算输出单元，所述标记单元、检测单元、计数单元及计算输出单元依次电性连接，所述标记单元输入端用以接入所述系统时钟源，所述检测单元输入端用以接入所述被检测输入信号； (2)、所述标记单元选取所述系统时钟源的初始标记及结束标记，所述系统时钟源的初始标记及结束标记界定有ー个确定测试周期T，所述检测单元检测到处于所述系统时钟源的初始标记的边缘点，同时传送信号给所述计数单元，所述检测単元检测被检测输入信号的电平变化信号，以作为所述计数単元的计数条件； (3)、所述检测单元检测到处于所述系统时钟源的结束标记的边缘点，所述检测単元停止检测被检测输入信号的电平变化信号，同时传送信号给所述计数单元，所述计数単元停止计数并保持停止计数时的计数值N ； (4)、所述计算输出单元对被检测输入信号的频率进行计算，利用计数单元内的计数器计数数值N与确定测试周期T相除，获得被检测输入信号的频率为N/T。
2.根据权利I要求所述的ー种用低频时钟源计算高频信号频率的方法，其特征在于所述计数单元在姆个计数条件满足时，所述计数单元内的计数器加一。
3.根据权利I要求所述的ー种用低频时钟源计算高频信号频率的方法，其特征在于所述计数单元在开始计数时，所述计数单元初始数值为O。
4.根据权利I要求所述的ー种用低频时钟源计算高频信号频率的方法，其特征在于所述被检测出入信号有最高频率限制值，由所述检测系统所采用的硬件性能所决定，若N/T不大于最高频率限制值，所述计算输出单元成功输出结果；则成功计算出被检测输入信号的频率；若N/T大于最高频率限制值，则所述计算输出单元的输出结果显示为错误。
全文摘要
本发明公开了一种用低频时钟源计算高频信号频率的方法，属于信号频率的测量领域。本发明通过标记单元选取已知数据的低频率的系统时钟源的初始标记及结束标记，并由初始标记及结束标记界定一个确定测试周期T，配合检测单元对系统时钟源的初始标记及结束标记进行识别，同时利用计数单元对被检测输入信号的电平变化信号开始计数，最后通过计算输出单元计算并输出被检测输入信号的频率值，不仅简化了频率检测系统，同时降低了频率检测系统的功耗。
文档编号G01R23/10GK102680782SQ20121018782
公开日2012年9月19日 申请日期2012年6月8日 优先权日2012年6月8日
发明者梁剑, 项春亮, 齐良颉 申请人:东莞博用电子科技有限公司, 东莞市翔丰电子科技实业有限公司