如何用stm32实现高精度测频？

只看该作者 · 2010-10-26 16:19

最近用STM32的PWM输入功能做了下测频实验，发现150Hz以下很难测到，而25000Hz以上误差又很大，各位大侠，有没有其它的好的方法，测频精度要求达到0.004%?

只看该作者 · 2010-10-26 16:27

用51单片机能实现，我想STM32肯定也行，期待中。。。。

2万 · 2010-10-26 16:27

25000Hz的测频精度要达到0.004%，则要求参考频率625MHz。
要用高速CPLD来弄。

只看该作者 · 2010-10-26 16:27

PWM输入功能做了下测频实验？

PWM是否是你的测试时钟源啊？

测频用TIM的输入捕获功能

2万 · 2010-10-26 16:34

当然，可用测量多个周期的方法提升精度。

只看该作者 · 2010-10-26 16:36

PWM输入功能做了下测频实验？

PWM是否是你的测试时钟源啊？

测频用TIM的输入捕获功能
grant_jx 发表于 2010-10-26 16:27

STM32 定时器PWM输入功能，输入捕获功能的特列，好象是能测周期和占空比；
使用内部时钟源来测量外部信号的周期和占空比；

只看该作者 · 2010-10-26 16:42

希望能有一个好的解决方案，期待中。。。。

1万 · 2010-10-26 17:18

1）请说明你要求的频率范围，不要说是1Hz~1MHz，:lol
因为0.004%对不同的频率意味着不同的数值。

2）楼主位说：“150Hz以下很难测到，而25000Hz以上误差又很大”，请说明你采用的测试方法，尤其是选择的配置参数。

1万 · 2010-10-26 17:43

最近用STM32的PWM输入功能做了下测频实验，发现150Hz以下很难测到，而25000Hz以上误差又很大，各位大侠，有没有其它的好的方法，测频精度要求达到0.004%? ...
engineer007 发表于 2010-10-26 16:19

测频精度要求达到0.004%? ...

这个指标定得很高，0.004%就是万分之0.4，一般的晶振误差约万分之1

只看该作者 · 2010-10-26 19:47

150HZ以下测不到是程序问题。
25000HZ以上，需要看你要求的测频速度。
是一个周期需要测出来，还是一个固定的时间段需要测出来。
一个周期就准确测出，对硬件的要求就高了。
如果是时间段就相对容易了，时间段越长越容易，越容易测准，当然反应速度就慢了。
晶振误差问题不大，选一种高稳定度的，初始误差通过标准信号校准扣除。可以考虑加温度修正。

1万 · 2010-10-26 22:21

这个精度有点高了

只看该作者 · 2010-10-27 09:05

to 香主：量程范围为1Hz~50KHz, 精度为±0.004%FULL, 即±2HZ; 用TIM的PWM输入方式，再根据不同的频率来变换TIM的输入时钟频率;
to:IJK: 测频精度0.004%FULL 不算高，我用51单片机再加外围分频电路能实现此精度; 测频只跟晶振的稳定性有关系,误差可修正;
to dl_shuang: 要求单个周期测出，但可以考虑滤波算法;

只看该作者 · 2010-10-27 09:29

150HZ绝对可以，我用过。但是25000HZ就不行。因为STM32内部总线频率是72，如果用TIM1定时器做，也就是定时器的频率是72M，测量的时候最小误差也是1/72m,也就是晶振多振一次少一次而已，25000/72m =0.034%了。这个精度完全达布道要求，跟何况你的外部电路处理也是有偏差的。

1万 · 2010-10-27 14:55

to 香主：量程范围为1Hz~50KHz, 精度为±0.004%FULL, 即±2HZ; 用TIM的PWM输入方式，再根据不同的频率来变换TIM的输入时钟频率;
to:IJK: 测频精度0.004%FULL 不算高，我用51单片机再加外围分频电路能实现此精度; 测 ...
engineer007 发表于 2010-10-27 09:05

1Hz的±0.004%，怎么可能是±2Hz呢？ :lol

1万 · 2010-10-27 15:05

STM32定时器的PWM输入方式测量频率和占空比，是通过计算输入信号上升和下降沿之间的时间实现的，STM32定时器的最高输入频率是72MHz，即它的精度是1/72MHz。

下面以50kHz为例分析一下：如果以72MHz的频率对50kHz的输入信号计数，计数器计满1440个周期刚好是50kHz，假如出现误差或输入信号不是50kHz，倒推计数器数值1441或1439，得到49965.3Hz或50034.7Hz，这里可以看到误差在(34~35Hz)/2之间，达不到你要求的+/-2Hz或+/-0.004%的要求。

结论：如果你认同我上面的分析，则STM32满足不了你的要求。

不知道你用51单片机再加外围分频电路是如何实现±0.004%精度的，请与大家分享一下；也许你计算错了。

1万 · 2010-10-27 15:11

按照我在16楼的计算方法，简单地推算了一下，计数器的频率需要达到1.25GHz，才能达到你要求的±0.004%精度，即50kHz/0.004%=1.25GHz。

因此，我非常地想知道，你是怎么在51单片机上实现这个精度的？

只看该作者 · 2010-10-27 22:48

我也特别想知道:lol

只看该作者 · 2010-10-28 08:50

用51定时器门控方式，外部加分频电路，统一将频率降至1~50Hz之间；即可；
香主，STM32定时器功能这么强大，时钟和信号输入都有分频电路，而且定时器之间也能级联，我用STM32的目的是想省去复杂的外围分频电路；我想STM32肯定能行，只有还没有找到组合方式；大家有好的思路请提出来，通过这样的讨论，能加深对定时器的应用，实±0.004%精度

1万 · 2010-10-28 22:10

用51定时器门控方式，外部加分频电路，统一将频率降至1~50Hz之间；即可；
香主，STM32定时器功能这么强大，时钟和信号输入都有分频电路，而且定时器之间也能级联，我用STM32的目的是想省去复杂的外围分频电路；我想S ...
engineer007 发表于 2010-10-28 08:50

请问50kHz的信号，你使用什么分频系数，将频率降至1~50Hz之间？

再请问49.998kHz的信号，你使用什么分频系数，将频率降至1~50Hz之间？

你的要求是0.004%，也就是说可以区分开50.000kHz和49.998kHz的信号，不知道你使用51定时器门控方式，再外部加分频电路是怎么做到的？

只看该作者 · 2010-10-28 22:37

香主的最后一个问题似乎难道很大，很想知道楼主是如何做到的

如何用stm32实现高精度测频？

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