lpc17xx使用轮询的方波频率检测

Question

我必须通过轮询 5 个不同的引脚来读取高达 20KHz 的 5 个不同频率（方波）。 我只使用一个定时器中断，每 1 毫秒。 引脚的轮询将在 ISR 中完成。

目前我想到的算法是： 1.计数HIGH 2.计数LOW数 3.检查HIGH+LOW之和是否=时间段。 这个算法看起来很慢，不实用。

是否有任何过滤器函数可以用来检查引脚上的频率，这样我所要做的就是调用该函数？ 任何其他算法，用于频率检测都会很好。

我的代码中仅限于 1 个中断（定时器中断）

Answer 1

您需要记住输入信号的属性是什么

• 因为您仅限于单个中断（这很奇怪）
• 而定时器只有 1 KHz
• 输入信号不得高于 0.5 KHz
• 如果信号中有噪声，频率很容易超过该限制多次

速度

• 您写道，简单的计数周期方法很慢
• 你有什么 CPU 和 IO 能力？
• 我习惯了 Atmel AVR32 AT32UC3 芯片，比 ARM 皮质芯片早 2 代
• 我有大约 96MIPS 和 2-5 MHz 引脚 R/W 频率，没有 DMA 或中断
• 那么这种方法到底有什么慢？

我会像这样使用您的约束对其进行编码（它只是不使用您的平台的 C++ 伪代码）：

const int n=5;
volatile int T[n],t[n],s[n],r[n]; // T last measured period,t counter,s what edge is waitng for?
int T0[n]={?,?,?,...?}; // periods to compare with

void main() // main process
 {
 int i;
 for (i=0;i<n;i++) { T[i]=0; t[i]=0; s[i]=0; r[i]=0; }
 // config pins
 // config and start timer
 for (;;) // inf loop
  {
  for (i=0;i<n;i++)            // test all pins
   if (r[i]>=2)                 // ignore not fully measured pins
    {
    r[i]=2;
    if (abs(T[i]-T[0])>1)     // compare +/- 1T of timer can use even bigger number then 1
     // frequency of pin(i) is not as it should be
    }
  }
 }

void ISR_timer() // timer interrupt
 {
 // test_out_pin=H
 int i;
 bool p;
 for (i=0;i<n;i++)
  {
  p=get_pin_state(i);                                // just read pin as true/false H/L
  t[i]++;                                             // inc period counter
  if (s[i]==0){ if ( p) s[i]=1; }                   // edge L->H
  else         { if (!p) s[i]=0; T[i]=t[i]; t=0; r[i]++; } // edge H->L
  } 
 // test_out_pin=L
 }

• 您还可以扫描最后一个引脚状态和实际状态之间的比较
• 这将消除s[] 的需要
• 类似p0=p1; p1=get_pin_state(i); if ((p1)&&(p0!=p1)) { T[i]=t[i]; t[i]=0; }
• 这样您还可以更轻松地实现 SW 故障过滤器
• 但我认为他的 MCU 也应该有硬件过滤器（就像大多数 MCU 一样）

如果没有你奇怪的限制，我该怎么做？

• 我会使用外部中断
• 通常可以将它们配置为在信号的特定边沿触发
• 还包括噪声的硬件过滤
• 在每次中断时获取内部 CPU 时钟计数器值
• 如果不可用，则为定时器/计数器状态
• 用最后一个测量值减去
• 发生溢出时从溢出中恢复
• 如果需要，请更改为 s 或 Hz
• 通过这种方式，我可以使用 30MHz 时钟可靠地扫描 MCU 上的引脚，频率高达 15MHz（将其用于 IRC 解码器）
• 是的，IRC 有时可以为您提供高于 1 MHz 的频率（在状态之间的边缘）
• 如果你也想要这个比例，你可以：
• 有 2 个中断，一个用于上升沿，第二个用于下降沿
• 或者只使用一个并在每次命中后重新配置边缘（我前段时间使用的 Atmel UC3L 芯片由于内部错误而与这个有问题）

[注释]

• 您访问的引脚必须位于同一个 IO 端口
• 这样您就可以一次读取所有内容，然后只需在之后解码引脚即可
• GPIO 模块通常也是可配置的，因此请检查它使用什么时钟供电
• 通常有 2 个时钟用于 GPIO 模块与 CPU 内核的接口
• 第二个用于 GPIO 本身，因此请检查两者
• 您也可以使用 DMA 代替外部中断
• 如果您可以配置为通过 DMA 将 IO 端口读取到某处的内存中
• 然后您可以检查独立于 IO 的后台进程