專(zhuān)利名稱(chēng)：計(jì)頻器的制作方法
計(jì)頻器
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明關(guān)于一種計(jì)頻器，更特別的是關(guān)于一種可快速精確取得頻率值的計(jì)頻器。
技術(shù)背景
頻率信號(hào)的頻率通常是使用計(jì)頻儀來(lái)量測(cè)，而一般的作法是在計(jì)頻儀內(nèi)設(shè)定一閘 門(mén)時(shí)間，利用閘門(mén)時(shí)間內(nèi)對(duì)頻率信號(hào)的周期數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)，再利用計(jì)數(shù)值/閘門(mén)時(shí)間來(lái)取得 頻率信號(hào)的頻率。
然而，由于閘門(mén)時(shí)間內(nèi)的頻率信號(hào)的周期數(shù)量通常不會(huì)是整數(shù)值，因此，此種方式 容易在閘門(mén)時(shí)間的開(kāi)始與結(jié)束處造成誤差，例如少計(jì)數(shù)半個(gè)周期數(shù)或多計(jì)數(shù)半個(gè)周期數(shù) 等?；诖?，一般在進(jìn)行頻率量測(cè)時(shí)，會(huì)將閘門(mén)時(shí)間盡量拉長(zhǎng)以涵蓋較多的周期數(shù)，由此將 誤差降低，但這樣的方式卻會(huì)大幅增加測(cè)試的時(shí)間，且分辨率也因閘門(mén)時(shí)間的短暫而降低。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的之一在于提高頻率量測(cè)的速度及量測(cè)的準(zhǔn)確性。
本發(fā)明的另一目的在于提供占用電路面積小的聞速聞精度的計(jì)頻器。
為達(dá)上述目的及其他目的，本發(fā)明的計(jì)頻器用于根據(jù)一閘門(mén)信號(hào)致能一待測(cè)信號(hào) 的頻率量測(cè)動(dòng)作，其包含一信號(hào)輸入端，用于接收該待測(cè)信號(hào)；一參考信號(hào)產(chǎn)生模塊，用 于輸出具有頻率值Fb大于該待測(cè)信號(hào)的一參考信號(hào)；一可編程門(mén)陣列，接收一閘門(mén)頻率以 產(chǎn)生該閘門(mén)信號(hào)，以及接收該信號(hào)輸入端的待測(cè)信號(hào)以形成一待測(cè)信號(hào)頻率屏蔽，并計(jì)數(shù) 待測(cè)信號(hào)頻率屏蔽內(nèi)的該待測(cè)信號(hào)的周期次數(shù)Ni，以及接收該參考信號(hào)產(chǎn)生模塊的參考 信號(hào)以形成一參考信號(hào)頻率屏蔽，并計(jì)數(shù)該參考信號(hào)頻率屏蔽內(nèi)的該參考信號(hào)的周期次數(shù) Nb，且該可編程門(mén)陣列基于該參考信號(hào)產(chǎn)生具相同頻率且彼此互相間隔一固定相位的M個(gè) 相位移信號(hào)，其中M 3 2，以及該可編程門(mén)陣列用于在該待測(cè)信號(hào)頻率屏蔽的起始時(shí)序點(diǎn)至 該參考信號(hào)頻率屏蔽的起始時(shí)序點(diǎn)的時(shí)間區(qū)間內(nèi)計(jì)數(shù)該等相位移信號(hào)發(fā)生一觸發(fā)狀態(tài)的 次數(shù)Ndl，以及用于在該待測(cè)信號(hào)頻率屏蔽的終止時(shí)序點(diǎn)至該參考信號(hào)頻率屏蔽的終止時(shí) 序點(diǎn)的時(shí)間區(qū)間內(nèi)計(jì)數(shù)該等相位移信號(hào)發(fā)生同一觸發(fā)狀態(tài)的次數(shù)Nd2，以及用于輸出該等 數(shù)值Nb、N1、Ndl、及Nd2 ;及一控制單元，其連接該可編程門(mén)陣列及該參考信號(hào)產(chǎn)生模塊，以 接收該等數(shù)值Nb、N1、Ndl、及Nd2，并依Fi = {Ni/[Nb + (Nd/M) ]} XFb，進(jìn)行運(yùn)算以取得該 待測(cè)信號(hào)的頻率值Fi，其中，F(xiàn)b > Fi，Nd = (Ndl — Nd2)。
其中，該可編程門(mén)陣列可包含一閘門(mén)判斷模塊，其接收該閘門(mén)頻率以及接收該信 號(hào)輸入端的待測(cè)信號(hào)，用以產(chǎn)生該閘門(mén)信號(hào)；一頻率屏蔽產(chǎn)生模塊，其連接該信號(hào)輸入端以 接收該待測(cè)信號(hào)，以及接收該閘門(mén)判斷模塊的閘門(mén)信號(hào)，并基于致能的該閘門(mén)信號(hào)，設(shè)定同 步于該待測(cè)信號(hào)的第一觸發(fā)狀態(tài)的第一起始時(shí)序點(diǎn)，以及基于失能的該閘門(mén)信號(hào)，設(shè)定同 步于該待測(cè)信號(hào)的該第一觸發(fā)狀態(tài)的第一終止時(shí)序點(diǎn)，以形成該待測(cè)信號(hào)頻率屏蔽；一待測(cè)信號(hào)周期次數(shù)計(jì)數(shù)模塊，其連接該信號(hào)輸入端及該頻率屏蔽產(chǎn)生模塊，以接收該待測(cè)信 號(hào)及該待測(cè)信號(hào)頻率屏蔽，用于計(jì)數(shù)該待測(cè)信號(hào)頻率屏蔽內(nèi)的該待測(cè)信號(hào)的周期次數(shù)Fi ； 一延遲模塊，其連接該參考信號(hào)產(chǎn)生模塊及該頻率屏蔽產(chǎn)生模塊，以接收該參考信號(hào)及該 待測(cè)信號(hào)頻率屏蔽，并用于基于該第一起始時(shí)序點(diǎn)，設(shè)定同步于該參考信號(hào)的第二觸發(fā)狀 態(tài)的第二起始時(shí)序點(diǎn)，以及基于該第一終止時(shí)序點(diǎn)，設(shè)定同步于該參考信號(hào)的該第二觸發(fā) 狀態(tài)的第二終止時(shí)序點(diǎn)，以形成該參考信號(hào)頻率屏蔽；一參考信號(hào)周期次數(shù)計(jì)數(shù)模塊，其 連接該參考信號(hào)產(chǎn)生模塊及該延遲模塊，以接收該參考信號(hào)及該參考信號(hào)頻率屏蔽，并用 于計(jì)數(shù)該參考信號(hào)頻率屏蔽內(nèi)的該參考信號(hào)的周期次數(shù)Fb;—數(shù)字頻率管理器模塊，其連 接該參考信號(hào)產(chǎn)生模塊以接收該參考信號(hào)，并基于該參考信號(hào)產(chǎn)生該等相位移信號(hào)；及一 誤差計(jì)數(shù)模塊，其連接該頻率屏蔽產(chǎn)生模塊、該延遲模塊及該數(shù)字頻率管理器模塊，以接收 該待測(cè)信號(hào)頻率屏蔽、該參考信號(hào)頻率屏蔽、及該等相位移信號(hào)，并用于在該待測(cè)信號(hào)頻率 屏蔽的起始時(shí)序點(diǎn)至該參考信號(hào)頻率屏蔽的起始時(shí)序點(diǎn)的時(shí)間區(qū)間內(nèi)計(jì)數(shù)該等相位移信 號(hào)發(fā)生第三觸發(fā)狀態(tài)的次數(shù)Ndl，以及用于在該待測(cè)信號(hào)頻率屏蔽的終止時(shí)序點(diǎn)至該參考 信號(hào)頻率屏蔽的終止時(shí)序點(diǎn)的時(shí)間區(qū)間內(nèi)計(jì)數(shù)該等相位移信號(hào)發(fā)生第三觸發(fā)狀態(tài)的次數(shù) Nd2。
在本發(fā)明的一實(shí)施例中，該延遲模塊還包含根據(jù)該參考信號(hào)FB產(chǎn)生延遲該參考 信號(hào)頻率屏蔽mk_FB預(yù)定相位的一延遲頻率屏蔽mk_dly，以供該控制單元在該延遲頻率屏 蔽mk_dly結(jié)束后進(jìn)行運(yùn)算。其中，該延遲模塊還可包含一第一延遲單元，其連接該參考信 號(hào)產(chǎn)生模塊及該頻率屏蔽產(chǎn)生模塊，以接收該參考信號(hào)FB及該待測(cè)信號(hào)頻率屏蔽mk_FI， 并用于產(chǎn)生該參考信號(hào)頻率屏蔽mk_FB;及一第二延遲單元，其連接該參考信號(hào)產(chǎn)生模塊 及該第一延遲單元，以接收該參考信號(hào)FB及該參考信號(hào)頻率屏蔽mk_FB，并基于該第二起 始時(shí)序點(diǎn)，設(shè)定同步于該參考信號(hào)FB的該第二觸發(fā)狀態(tài)的第三起始時(shí)序點(diǎn)，以及基于該第 二終止時(shí)序點(diǎn)，設(shè)定同步于該參考信號(hào)FB的該第二觸發(fā)狀態(tài)的第三終止時(shí)序點(diǎn)，其中該第 三起始時(shí)序點(diǎn)及第三終止時(shí)序點(diǎn)間為該延遲頻率屏蔽mk_dly。
在本發(fā)明的一實(shí)施例中，該參考信號(hào)產(chǎn)生模塊包含一基頻產(chǎn)生單元，其用于產(chǎn)生 一基頻信號(hào)；及一倍頻單元，其連接該基頻產(chǎn)生單元，用于將該基頻信號(hào)倍頻為該參考信 號(hào)。
在本發(fā)明的一實(shí)施例中，該控制單元還可用于將該數(shù)值Fb取代為一默認(rèn)值。
在本發(fā)明的一實(shí)施例中，該第一觸發(fā)狀態(tài)可為上緣觸發(fā)狀態(tài)及下緣觸發(fā)狀態(tài)的二 者中的其中之一；該第二觸發(fā)狀態(tài)可為上緣觸發(fā)狀態(tài)及下緣觸發(fā)狀態(tài)的二者中的其中之 一；該第三觸發(fā)狀態(tài)可為上緣觸發(fā)狀態(tài)及下緣觸發(fā)狀態(tài)的二者中的其中之一。
在本發(fā)明的一實(shí)施例中，該參考信號(hào)周期次數(shù)計(jì)數(shù)模塊連接該參考信號(hào)產(chǎn)生模塊 及該頻率屏蔽產(chǎn)生模塊，以接收該參考信號(hào)及該待測(cè)信號(hào)頻率屏蔽，并用于計(jì)數(shù)該待測(cè)信 號(hào)頻率屏蔽內(nèi)的該參考信號(hào)的周期次數(shù)Fb。
在本發(fā)明的一實(shí)施例中，該可編程門(mén)陣列以該參考信號(hào)作為該閘門(mén)頻率。
由此，本發(fā)明的計(jì)頻器利用快速且精準(zhǔn)的多相位處理方式消除了量測(cè)誤差， 并隨著相位移信號(hào)的產(chǎn)生數(shù)量倍增量測(cè)準(zhǔn)確度，并基于同步性的觸發(fā)來(lái)達(dá)到準(zhǔn)確的控制目 的，以及達(dá)到較小電路占用面積的功效，進(jìn)而不需使用傳統(tǒng)的計(jì)頻儀即可利用占用較小電 路面積的計(jì)頻器達(dá)到頻率量測(cè)的目的。


圖1為本發(fā)明在一實(shí)施例中的頻率量測(cè)的運(yùn)作時(shí)序圖。
圖2為本發(fā)明在一實(shí)施例中的計(jì)頻器的功能方塊圖。
圖3為本發(fā)明在一實(shí)施例中的可編程門(mén)陣列的功能方塊圖。
圖4為本發(fā)明在一實(shí)施例中的延遲模塊的功能方塊圖。
圖中100,信號(hào)輸入端；200,可編程門(mén)陣列；201，mk_FI產(chǎn)生模塊(頻率屏蔽產(chǎn)生模塊)；203，F(xiàn)I計(jì)數(shù)模塊(待測(cè)信號(hào)周期次數(shù)計(jì)數(shù)模塊);204，閘門(mén)判斷模塊；205，延遲模塊；205a，第一延遲單元；205b，第二延遲單元；207，F(xiàn)B計(jì)數(shù)模塊(參考信號(hào)周期次數(shù)計(jì)數(shù)模塊);209，誤差計(jì)數(shù)模塊211，DCM模塊(數(shù)字頻率管理器模塊);300，F(xiàn)B產(chǎn)生模塊(參考信號(hào)產(chǎn)生模塊);301，基頻產(chǎn)生器；303，倍頻器；400，控制單兀；CLK，閘門(mén)頻率； d_up,上微分信號(hào)； d_down,下微分信號(hào)；FB，參考信號(hào)；Fb，參考信號(hào)的頻率值；FI，待測(cè)信號(hào)；Fi，待測(cè)信號(hào)的頻率值； gate,閘門(mén)信號(hào)； mk_FI，待測(cè)信號(hào)頻率屏蔽； mk_FB，參考信號(hào)頻率屏蔽； mk_dly,延遲頻率屏蔽；M，相位移信號(hào)數(shù)量；M_phase, M個(gè)相位移信號(hào)；Ndl，上微分信號(hào)時(shí)間區(qū)間內(nèi)的第三觸發(fā)狀態(tài)次數(shù)；Nd2，下微分信號(hào)時(shí)間區(qū)間內(nèi)的第三觸發(fā)狀態(tài)次數(shù)；Ni，待測(cè)信號(hào)的周期次數(shù)；Nb，參考信號(hào)的周期次數(shù)；tll，第一起始時(shí)序點(diǎn)； tl2，第一終止時(shí)序點(diǎn)； t21，第二起始時(shí)序點(diǎn)； t22，第二終止時(shí)序點(diǎn)； t31，第三起始時(shí)序點(diǎn)； t32，第三終止時(shí)序點(diǎn)；FB-p l FB-p8，相位移信號(hào)。
具體實(shí)施方式
為充分了解本發(fā)明的目的、特征及功效，由下述具體的實(shí)施例，并配合所附的圖 式，對(duì)本發(fā)明做一詳細(xì)說(shuō)明，說(shuō)明如后本發(fā)明基于一頻率量測(cè)方法所架構(gòu)出來(lái)的計(jì)頻器，后續(xù)的各種信號(hào)產(chǎn)生及時(shí)序計(jì)算所 需的邏輯操作數(shù)件熟悉該項(xiàng)技術(shù)者在了解各時(shí)序作動(dòng)關(guān)系及計(jì)數(shù)規(guī)則后即可輕易完成。
基于本發(fā)明實(shí)施例中提出的頻率量測(cè)方法將可使得計(jì)頻器所需的組件簡(jiǎn)單化，并 可快速且精準(zhǔn)地完成頻率的量測(cè)。
本發(fā)明的計(jì)頻器使用的頻率量測(cè)方法中，其參考信號(hào)的頻率值需大于待測(cè)信號(hào)的 頻率值，即，使用者可根據(jù)所欲量測(cè)的頻率范圍，選用適當(dāng)?shù)男盘?hào)產(chǎn)生模塊來(lái)產(chǎn)生頻率值大 于所欲量測(cè)頻率范圍的一參考信號(hào)。
在本發(fā)明的計(jì)頻器使用的頻率量測(cè)方法中，其具體實(shí)施例所述的各步驟除特別指 明外，其余步驟可相互對(duì)調(diào)而并非依所排列的說(shuō)明次序來(lái)定步驟執(zhí)行的先后順序；此外，本 發(fā)明的頻率量測(cè)系統(tǒng)的具體實(shí)施例中所述的‘連接’ 一詞，非限定于直接連接，中間也可連 接其他單元。再者，所述的‘第一觸發(fā)狀態(tài)’、‘第二觸發(fā)狀態(tài)’、及‘第三觸發(fā)狀態(tài)’ 一詞包含 上緣觸發(fā)狀態(tài)及下緣觸發(fā)狀態(tài)的二者中的其中之一，第一觸發(fā)狀態(tài)、第二觸發(fā)狀態(tài)與第三 觸發(fā)狀態(tài)之間并不互斥，即，第一觸發(fā)狀態(tài)、第二觸發(fā)狀態(tài)與第三觸發(fā)狀態(tài)皆可同時(shí)為上緣 觸發(fā)狀態(tài)或同時(shí)為下緣觸發(fā)狀態(tài)，或?yàn)槠渌赡艿慕M合。
首先請(qǐng)參閱圖1，為本發(fā)明一實(shí)施例中的頻率量測(cè)的運(yùn)作時(shí)序圖。在此實(shí)施例中系 以8個(gè)(M=S)相位移信號(hào)來(lái)作為示例，熟悉該項(xiàng)技術(shù)者應(yīng)了解的是，只要有2個(gè)以上的相位 移信號(hào)即能消除量測(cè)誤差進(jìn)而提升準(zhǔn)確度。
在本發(fā)明實(shí)施例中的頻率量測(cè)方法根據(jù)一閘門(mén)信號(hào)gate來(lái)致能對(duì)于待測(cè)信號(hào)FI 的后續(xù)量測(cè)動(dòng)作，待測(cè)信號(hào)FI的量測(cè)可包含兩個(gè)部份，即頻率的初步計(jì)數(shù)及誤差的消除。
如圖1所示，可在閘門(mén)信號(hào)gate輸入前即提供一參考信號(hào)FB，以及基于該參考信 號(hào)產(chǎn)生具相同頻率的多階相位移信號(hào)FB-pfFB-p8，每一階相位移信號(hào)FB-pfFB-p8間間 隔一固定相位。此外，參考信號(hào)FB的提供也可同步于閘門(mén)信號(hào)gate的輸入。
閘門(mén)信號(hào)gate的輸入即量測(cè)動(dòng)作的開(kāi)始。該參考信號(hào)FB用來(lái)作為一個(gè)基礎(chǔ)頻 率，以求取待測(cè)信號(hào)的頻率。相位移信號(hào)則是從該參考信號(hào)FB來(lái)產(chǎn)生的，通常可利用可 編程門(mén)陣列(FPGA)中的數(shù)字頻率管理器模塊(DCM)來(lái)完成相位移信號(hào)的產(chǎn)生，數(shù)字頻率 管理器模塊內(nèi)可包含至少一數(shù)字頻率管理器。以本實(shí)施例來(lái)說(shuō)，其具有8個(gè)相位移信號(hào) FB-PrFB-P8,因此可利用例如是兩組的數(shù)字頻率管理器來(lái)達(dá)成，其中，一組數(shù)字頻率管理 器可將參考信號(hào)FB分解成4個(gè)相位移信號(hào)。然而熟悉該項(xiàng)技術(shù)者應(yīng)了解的是，即使僅使用一組的數(shù)字頻率管理器，用戶(hù)仍可對(duì)其中的4個(gè)相位移分解動(dòng)作進(jìn)行選擇性的關(guān)閉，S卩，僅使用一組的數(shù)字頻率管理器的下仍可將參考信號(hào)FB分解成2個(gè)或3個(gè)相位移信號(hào)，因此， 用戶(hù)可根據(jù)需求并搭配數(shù)字頻率管理器的運(yùn)用來(lái)選擇所需的相位移信號(hào)數(shù)量。至于相位移信號(hào)間的間隔則是由數(shù)字頻率管理器來(lái)將360度的相位等分給各個(gè)相位移信號(hào)，例如相位移信號(hào)的數(shù)量為M個(gè),則間隔相位為360/ (M — I)。
待測(cè)信號(hào)頻率屏蔽mk_FI的產(chǎn)生在閘門(mén)信號(hào)gate輸入后，起始于待測(cè)信號(hào)FI的第一觸發(fā)狀態(tài)，終止于待測(cè)信號(hào)FI的另一個(gè)第一觸發(fā)狀態(tài)。在本實(shí)施例中的第一觸發(fā)狀態(tài)以上緣觸發(fā)狀態(tài)為示例，即，待測(cè)信號(hào)頻率屏蔽mk_FI同步于待測(cè)信號(hào)FI，而在待測(cè)信號(hào)FI 在閘門(mén)信號(hào)gate致能后的第一個(gè)上緣觸發(fā)狀態(tài)下被同步地觸發(fā)為開(kāi)始，即待測(cè)信號(hào)頻率屏蔽mk_FI被觸發(fā)于第一起始時(shí)序點(diǎn)tll。待測(cè)信號(hào)頻率屏蔽mk_FI維持高位準(zhǔn)狀態(tài)，直到閘門(mén)信號(hào)gate失能后的該待測(cè)信號(hào)FI發(fā)生第一個(gè)上緣觸發(fā)狀態(tài)時(shí)才停止，即，待測(cè)信號(hào)頻率屏蔽mk_FI終止于待測(cè)信號(hào)FI的另一個(gè)第一觸發(fā)狀態(tài)，即終止于第一終止時(shí)序點(diǎn)tl2。
以圖1的實(shí)施例來(lái)說(shuō)，待測(cè)信號(hào)頻率屏蔽mk_FI終止于待測(cè)信號(hào)FI的第7個(gè)第一觸發(fā)狀態(tài)，如此即會(huì)經(jīng)過(guò)6個(gè)待測(cè)信號(hào)FI的周期數(shù)，待測(cè)信號(hào)周期次數(shù)計(jì)數(shù)模塊可得到待測(cè)信號(hào)FI的周期次數(shù)Ni = 6，即Ni =(待測(cè)信號(hào)FI發(fā)生第一觸發(fā)狀態(tài)的次數(shù))一 I。其中，待測(cè)信號(hào)FI的周期次數(shù)Ni需至少為I個(gè)，較好為2個(gè)以上，即，通常可依據(jù)所默認(rèn)的可量測(cè)頻率范圍來(lái)選取適當(dāng)?shù)拈l門(mén)信號(hào)gate，例如當(dāng)默認(rèn)的可量測(cè)的頻率范圍最大為10赫茲時(shí)，閘門(mén)信號(hào)gate所涵蓋的時(shí)間區(qū)間則為至少O. 2秒,較佳為至少O. 3秒。
請(qǐng)繼續(xù)參考圖1，實(shí)際量測(cè)時(shí)，由于參考信號(hào)FB并不一定會(huì)與待測(cè)信號(hào)FI同步，因此對(duì)于所量測(cè)到的參考信號(hào)FB的周期次數(shù)Nb來(lái)說(shuō)，其所經(jīng)過(guò)的時(shí)間實(shí)際上是與待測(cè)信號(hào)頻率屏蔽mk_FI的范圍不相符的，此即會(huì)造成前端誤差及后端誤差。
因此，本發(fā)明的實(shí)施例中即利用前述的該等相位移信號(hào)來(lái)進(jìn)一步地消除前端誤差及后端誤差。為了取得前端誤差及后端誤差的時(shí)間區(qū)間，參考信號(hào)頻率屏蔽mk_FB被產(chǎn)生來(lái)作為該等時(shí)間區(qū)間的取得基礎(chǔ)。
參考信號(hào)頻率屏蔽mk_FB的產(chǎn)生由延遲待測(cè)信號(hào)頻率屏蔽mk_FI而來(lái)的，參考信號(hào)頻率屏蔽mk_FB內(nèi)會(huì)包含整數(shù)倍的周期次數(shù)Nb。待測(cè)信號(hào)頻率屏蔽mk_FI致能后(第一起始時(shí)序點(diǎn)tll)，參考信號(hào)頻率屏蔽mk_FB起始于該參考信號(hào)FB的第二觸發(fā)狀態(tài)，終止于該參考信號(hào)FB的另一個(gè)第二觸發(fā)狀態(tài)。在本實(shí)施例中的第二觸發(fā)狀態(tài)以上緣觸發(fā)狀態(tài)為示例，即，參考信號(hào)頻率屏蔽mk_FB同步于參考信號(hào)FB，而在參考信號(hào)FB在第一起始時(shí)序點(diǎn) tll后的第一個(gè)上緣觸發(fā)狀態(tài)下被同步地觸發(fā)為開(kāi)始，即參考信號(hào)頻率屏蔽mk_FB被觸發(fā)于第二起始時(shí)序點(diǎn)t21。參考信號(hào)頻率屏蔽mk_FB維持高位準(zhǔn)狀態(tài)，直到待測(cè)信號(hào)頻率屏蔽mk_FI失能后的該參考信號(hào)FB發(fā)生第一個(gè)上緣觸發(fā)狀態(tài)時(shí)才停止，即，參考信號(hào)頻率屏蔽mk_FB終止于參考信號(hào)FB的另一個(gè)第二觸發(fā)狀態(tài)，即終止于第二終止時(shí)序點(diǎn)t22。
待測(cè)信號(hào)頻率屏蔽mk_FI與參考信號(hào)頻率屏蔽mk_FB間的位移區(qū)間即為誤差產(chǎn)生區(qū)間，前面的位移區(qū)間為前端誤差，后面的位移區(qū)間則為后端誤差。同時(shí)可由此產(chǎn)生上微分信號(hào)d_up及下微分信號(hào)d_down，而在上微分信號(hào)d_up被致能的時(shí)間區(qū)間內(nèi)計(jì)數(shù)該等相位移信號(hào)FB-pfFB-p8發(fā)生第三觸發(fā)狀態(tài)(上緣或下緣觸發(fā)狀態(tài))的次數(shù)Ndl ;以及。在下微分信號(hào)d_down被致能的時(shí)間區(qū)間內(nèi)計(jì)數(shù)該等相位移信號(hào)FB-pfFB-p8發(fā)生第三觸發(fā)狀態(tài)(上緣或下緣觸發(fā)狀態(tài))的次數(shù)Nd2。
所述的‘該等相位移信號(hào)FB-pf FB-p8發(fā)生第三觸發(fā)狀態(tài)’指當(dāng)前端誤差選擇上緣觸發(fā)狀態(tài)作為該第三觸發(fā)狀態(tài)時(shí)，在后端誤差就選擇上緣觸發(fā)狀態(tài)作為該第三觸發(fā)狀態(tài)；反之，當(dāng)前端誤差選擇下緣觸發(fā)狀態(tài)作為該第三觸發(fā)狀態(tài)時(shí)，在后端誤差就選擇下緣觸發(fā)狀態(tài)作為該第三觸發(fā)狀態(tài)。以圖1的示例來(lái)說(shuō)，其選擇上緣觸發(fā)狀態(tài)作為該第三觸發(fā)狀態(tài)，因此，在圖1中的Ndl為‘3’，Nd2為‘5’。
在后續(xù)的計(jì)算中，Ndl的次數(shù)會(huì)減去Nd2的次數(shù)以取得實(shí)際上需被校正的周期數(shù)， 進(jìn)而消除前端及后端誤差。
取得上述的各個(gè)數(shù)值后即可進(jìn)行待測(cè)信號(hào)FI的頻率的計(jì)算，其依下式(I)來(lái)取得的Fi = {Ni/[Nb + (Nd/M)]} XFb(I)其中，Nd為校正值，Nd = (Ndl - Nd2) ；M為該等相位移信號(hào)的個(gè)數(shù)，M ^ 2,即所產(chǎn)生的該等相位移信號(hào)的個(gè)數(shù)至少為2個(gè)。
接著將說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例可提高頻率量測(cè)準(zhǔn)確度的程度。待測(cè)信號(hào)FI基本上的頻率算式由下式(2)來(lái)決定(Ni/Fi) = (Nb/Fb)(2)其中Fi為待測(cè)信號(hào)FI的頻率值；Fb為參考信號(hào)FB的頻率值；(2)式又可改寫(xiě)為Fi N (Ni/Nb) XFb(3)滿(mǎn)足(3)式的條件為參考信號(hào)FB的頻率大于待測(cè)信號(hào)FI的頻率。
然而，由前述可知，若不進(jìn)行前端及后端誤差的校正，式(3)取得的待測(cè)信號(hào)FI頻率將不準(zhǔn)確。準(zhǔn)確的算法是要將前端誤差補(bǔ)回來(lái)并消去后端誤差，如此才可完全符合待測(cè)信號(hào)頻率屏蔽mk_FI的于致能狀態(tài)下所包含的范圍。因此，由校正值Nd的運(yùn)算結(jié)果即可得到最后應(yīng)補(bǔ)回或消去多少的數(shù)值，進(jìn)一步地，由式(I)也可了解到相位移信號(hào)的數(shù)量越多， 能提升的準(zhǔn)確度倍數(shù)就越高。本發(fā)明實(shí)施例中的方法相較于未進(jìn)行前端誤差及后端誤差校正的方法共至少提升了 8倍的準(zhǔn)確度。
據(jù)此，本發(fā)明實(shí)施例的頻率校正方法的運(yùn)作流程為提供待測(cè)信號(hào)F1、閘門(mén)信號(hào)gate、參考信號(hào)FB及基于參考信號(hào)FB的多個(gè)相位移信號(hào) FB-pl FB-p8 ；產(chǎn)生待測(cè)信號(hào)頻率屏蔽mk_FI的第一起始時(shí)序點(diǎn)tll ；a)產(chǎn)生參考信號(hào)頻率屏蔽mk_FB的第二起始時(shí)序點(diǎn)t21、上微分信號(hào)d_up及基于該上微分信號(hào)d_up時(shí)間區(qū)間內(nèi)的第三觸發(fā)狀態(tài)次數(shù)Ndl ；b)產(chǎn)生待測(cè)信號(hào)頻率屏蔽mk_FI的第一終止時(shí)序點(diǎn)tl2及基于該待測(cè)信號(hào)頻率屏蔽 mk_FI時(shí)間區(qū)間內(nèi)的待測(cè)信號(hào)FI周期次數(shù)Ni ；c)產(chǎn)生參考信號(hào)頻率屏蔽mk_FB的第二終止時(shí)序點(diǎn)t22、基于該參考信號(hào)頻率屏蔽 mk_FB時(shí)間區(qū)間內(nèi)的參考信號(hào)FB周期次數(shù)Nb、下微分信號(hào)d_down及基于該下微分信號(hào)d_ down時(shí)間區(qū)間內(nèi)的第三觸發(fā)狀態(tài)次數(shù)Nd2 ；d)進(jìn)行式(I)的運(yùn)算取得Fi值。
進(jìn)一步地,還可利用一頻率延遲屏蔽mk_dly來(lái)設(shè)定可編程門(mén)陣列(FPGA)的計(jì)數(shù)程序終止時(shí)點(diǎn)，進(jìn)而在終止時(shí)點(diǎn)后輸出數(shù)值Nb、N1、Ndl、及Nd2以供運(yùn)算。頻率延遲屏蔽mk_ dly根據(jù)該參考信號(hào)FB，延遲該參考信號(hào)頻率屏蔽mk_FB—預(yù)定相位后而得的。以圖1來(lái)說(shuō)，其延遲該參考信號(hào)頻率屏蔽mk_FB —個(gè)參考信號(hào)FB的周期而得到該延遲頻率屏蔽mk_ dly。
接著請(qǐng)參閱圖2，為本發(fā)明在一實(shí)施例中的計(jì)頻器的功能方塊圖。本發(fā)明在實(shí)施 例中的計(jì)頻器包含信號(hào)輸入端100、FB產(chǎn)生模塊300(參考信號(hào)產(chǎn)生模塊)、可編程門(mén)陣列 200及控制單元400。
信號(hào)輸入端100用于接收待測(cè)信號(hào)FI。FB產(chǎn)生模塊300用于輸出參考信號(hào)FB，且 該參考信號(hào)FB的頻率值Nb大于待測(cè)信號(hào)FI可能的頻率值范圍。可編程門(mén)陣列200用于 接收閘門(mén)頻率CLK以及進(jìn)行各項(xiàng)參數(shù)的計(jì)數(shù)(關(guān)于可編程門(mén)陣列200接收的閘門(mén)頻率CLK 于其他實(shí)施方式，可改以接收參考信號(hào)FB)?？刂茊卧?00連接可編程門(mén)陣列200，以接收 該等數(shù)值Nb、N1、Ndl、及Nd2，以及已知的Fb及M，并依式(I)進(jìn)行運(yùn)算以取得待測(cè)信號(hào)FI 的頻率值Fi。
在一實(shí)施例中，該FB產(chǎn)生模塊300可包含一基頻產(chǎn)生單元301及一倍頻單元 303?；l產(chǎn)生單元301用于產(chǎn)生一基頻信號(hào)。通常利用晶體震蕩器來(lái)產(chǎn)生較低的基頻，如 此可降低成本，再由連接該基頻產(chǎn)生單元301的倍頻單元303來(lái)將基頻提升，以作為該參考 信號(hào)FB。通常會(huì)將基頻提升至大于頻率信號(hào)FI的可能頻率范圍，即，對(duì)于不同種類(lèi)的頻率 信號(hào)可對(duì)應(yīng)不同的參考信號(hào)FB的頻率值，當(dāng)然，越高頻的參考信號(hào)FB能適用的范圍越廣。
接著請(qǐng)參閱圖3，為本發(fā)明在一實(shí)施例中的可編程門(mén)陣列的功能方塊圖。
閘門(mén)判斷模塊204，接收閘門(mén)頻率CLK以及接收信號(hào)輸入端100的待測(cè)信號(hào)FI，用 以產(chǎn)生閘門(mén)信號(hào)gate。閘門(mén)判斷模塊204更可直接以參考信號(hào)FB作為閘門(mén)頻率CLK，如此 將使得閘門(mén)信號(hào)gate同步于參考信號(hào)FB。其中，閘門(mén)判斷模塊204舉例來(lái)說(shuō)可包含有以下 功能1).除頻，可產(chǎn)生各種的閘門(mén)信號(hào)，例如O. 4sec、0. 2sec、0.1sec等。2).判斷適合的 閘門(mén)信號(hào)時(shí)間，然后將閘門(mén)信號(hào)輸出提供給其他有需要的模塊使用。3).可由用戶(hù)自行選擇 閘門(mén)信號(hào)時(shí)間或由模塊自動(dòng)判斷。
mk_FI產(chǎn)生模塊201 (頻率屏蔽產(chǎn)生模塊)連接信號(hào)輸入端100及閘門(mén)判斷模塊 204，以用于基于致能的閘門(mén)信號(hào)gate，設(shè)定同步于待測(cè)信號(hào)FI的第一觸發(fā)狀態(tài)的第一起 始時(shí)序點(diǎn)tll，以及基于失能的閘門(mén)信號(hào)gate，設(shè)定同步于待測(cè)信號(hào)FI的該第一觸發(fā)狀態(tài) 的第一終止時(shí)序點(diǎn)tl2，以形成待測(cè)信號(hào)頻率屏蔽mk_FI。
FI計(jì)數(shù)模塊203 (待測(cè)信號(hào)周期次數(shù)計(jì)數(shù)模塊)連接信號(hào)輸入端100及mk_FI產(chǎn) 生模塊201以接收該待測(cè)信號(hào)FI及待測(cè)信號(hào)頻率屏蔽mk_FI，并用于計(jì)數(shù)待測(cè)信號(hào)頻率屏 蔽mk_FI內(nèi)的待測(cè)信號(hào)FI的周期次數(shù)Fi。
延遲模塊205連接FB產(chǎn)生模塊300 (參考信號(hào)產(chǎn)生模塊)及mk_FI產(chǎn)生模塊201， 以接收參考信號(hào)FB及待測(cè)信號(hào)頻率屏蔽mk_FI，并用于基于該第一起始時(shí)序點(diǎn)tll，設(shè)定同 步于參考信號(hào)FB的第二觸發(fā)狀態(tài)的第二起始時(shí)序點(diǎn)t21，以及基于第一終止時(shí)序點(diǎn)tl2，設(shè) 定同步于參考信號(hào)FB的該第二觸發(fā)狀態(tài)的第二終止時(shí)序點(diǎn)t22，其中t21至t22的時(shí)間區(qū) 間系為參考信號(hào)頻率屏蔽mk_FB。進(jìn)一步地,還可包含用于根據(jù)參考信號(hào)FB產(chǎn)生延遲該參 考信號(hào)頻率屏蔽mk_FB預(yù)定相位的延遲頻率屏蔽mk_dly，以供控制單元400在延遲頻率屏 蔽mk_dly結(jié)束后進(jìn)行運(yùn)算。此延遲頻率屏蔽mk_dly可進(jìn)一步地確保可編程門(mén)陣列200中 進(jìn)行估算的各數(shù)值已產(chǎn)生完成。
FB計(jì)數(shù)模塊207 (參考信號(hào)周期次數(shù)計(jì)數(shù)模塊)連接FB產(chǎn)生模塊300及延遲模塊205，以接收參考信號(hào)FB及參考信號(hào)頻率屏蔽mk_FB，并用于計(jì)數(shù)該參考信號(hào)頻率屏蔽mk_ FB內(nèi)的參考信號(hào)FB的周期次數(shù)Fb。其中，F(xiàn)B計(jì)數(shù)模塊207也可直接連接FB產(chǎn)生模塊300 及mk_FI產(chǎn)生模塊201，而不連接延遲模塊205 (圖未示)，以接收參考信號(hào)FB及待測(cè)信號(hào)頻 率屏蔽mk_FI，并用在計(jì)數(shù)待測(cè)信號(hào)頻率屏蔽mk_FI內(nèi)的參考信號(hào)FB的周期次數(shù)Fb。由圖1的時(shí)序看，前述的兩種周期次數(shù)Fb計(jì)數(shù)方式意義相同，其計(jì)數(shù)的周期次數(shù)Fb皆會(huì)相同。
DCM模塊211 (數(shù)字頻率管理器模塊)，其連接FB產(chǎn)生模塊300以接收參考信號(hào) FB,并基于該參考信號(hào)FB產(chǎn)生具相同頻率且彼此互相間隔一固定相位的M個(gè)相位移信號(hào)， 其中，在本實(shí)施例中以8個(gè)相位移信號(hào)FB-prFB-p8作為示例。
誤差計(jì)數(shù)模塊209連接mk_FI產(chǎn)生模塊201、延遲模塊205、及DCM模塊211，以接 收待測(cè)信號(hào)頻率屏蔽mk_F1、參考信號(hào)頻率屏蔽mk_FB、及該等相位移信號(hào)FB-PrFB-P8，并 用在待測(cè)信號(hào)頻率屏蔽mk_FI的起始時(shí)序點(diǎn)tll至參考信號(hào)頻率屏蔽mk_FB的起始時(shí)序 點(diǎn)t21的時(shí)間區(qū)間內(nèi)(d_up)，計(jì)數(shù)該等相位移信號(hào)FB-pfFB-p8發(fā)生第三觸發(fā)狀態(tài)的次數(shù) Ndl，以及用于在待測(cè)信號(hào)頻率屏蔽mk_FI的終止時(shí)序點(diǎn)tl2至參考信號(hào)頻率屏蔽mk_FB的 終止時(shí)序點(diǎn)t22的時(shí)間區(qū)間內(nèi)(d_down)，計(jì)數(shù)該等相位移信號(hào)FB-pfFB-p8發(fā)生第三觸發(fā) 狀態(tài)的次數(shù)Nd2。
接著請(qǐng)參閱圖4，為本發(fā)明在一實(shí)施例中的延遲模塊的功能方塊圖。延遲模塊205 進(jìn)一步可包含第一延遲單元205a及第二延遲單元205b。第一延遲單元205a連接FB產(chǎn)生 模塊300及mk_FI產(chǎn)生模塊201，以接收參考信號(hào)FB及待測(cè)信號(hào)頻率屏蔽mk_FI，并用于產(chǎn) 生參考信號(hào)頻率屏蔽mk_FB ;及第二延遲單元205b連接FB產(chǎn)生模塊300及第一延遲單元 205a，以接收參考信號(hào)FB及參考信號(hào)頻率屏蔽mk_FB，并用于基于該第二起始時(shí)序點(diǎn)t21， 設(shè)定同步于該參考信號(hào)FB的該第二觸發(fā)狀態(tài)的第三起始時(shí)序點(diǎn)t31，以及基于該第二終止 時(shí)序點(diǎn)t22，設(shè)定同步于該參考信號(hào)FB的該第二觸發(fā)狀態(tài)的第三終止時(shí)序點(diǎn)t32，其中t31 至t32的時(shí)間區(qū)間即為該延遲頻率屏蔽mk_dly存在的時(shí)間區(qū)間。
進(jìn)一步地，為了更加降低誤差，也可對(duì)所產(chǎn)生的參考信號(hào)FB進(jìn)行預(yù)先的高精度量 測(cè)，即，為了避免基頻產(chǎn)生器301及倍頻器303實(shí)際上產(chǎn)生的頻率與給予的標(biāo)示值(即，基 頻產(chǎn)生器301及倍頻器303的規(guī)格書(shū)中所載的值)不同而發(fā)生的誤差，可利用分辨率高于 參考信號(hào)FB頻率的高精密計(jì)頻儀來(lái)預(yù)先對(duì)FB產(chǎn)生模塊300產(chǎn)生的參考信號(hào)FB進(jìn)行量測(cè)， 并以此量測(cè)值作為一默認(rèn)值直接儲(chǔ)存于控制單元400或儲(chǔ)存于與控制單元400協(xié)同作業(yè)的 單元(例如記憶單元)中。另一種方式為可利用信號(hào)產(chǎn)生儀器提供精準(zhǔn)的頻率信號(hào)來(lái)反 推知參考信號(hào)FB的頻率值，進(jìn)而以此頻率值作為該默認(rèn)值而直接儲(chǔ)存于控制單元400或儲(chǔ) 存于與控制單元400協(xié)同作業(yè)的單元(例如記憶單元)中。如此使得每一次的量測(cè)中，參 考信號(hào)FB的頻率值都會(huì)使用該默認(rèn)值，而不會(huì)選用基頻產(chǎn)生器301及倍頻器303在規(guī)格上 所標(biāo)示的參數(shù)。
本發(fā)明實(shí)施例的計(jì)頻器系利用內(nèi)含的各個(gè)邏輯組件來(lái)達(dá)成，并在本發(fā)明實(shí)施例采 用的計(jì)數(shù)規(guī)則下降低邏輯組件安排的復(fù)雜度，因而不需選用大面積的可編程門(mén)陣列芯片， 進(jìn)而可減少電路占用的面積而縮小產(chǎn)品尺寸。舉例來(lái)說(shuō)，若將控制單元400的運(yùn)算功能也 納入可編程門(mén)陣列200內(nèi)的話(huà)，所需的邏輯組件數(shù)量將會(huì)大幅地增加，進(jìn)而增加電路占用 面積；是因結(jié)構(gòu)上的設(shè)計(jì)所致，可編程門(mén)陣列200要達(dá)到相同的運(yùn)算處理就須用邏輯方式 來(lái)處理，其速度雖快但邏輯組件需求變的龐大；內(nèi)含運(yùn)算結(jié)構(gòu)電路的特殊可編程門(mén)陣列雖可達(dá)低邏輯組件空間的使用及高速的運(yùn)算處理，但其單價(jià)過(guò)高。
綜合上述，本發(fā)明的計(jì)頻器利用快速且精準(zhǔn)的多相位處理方式消除了頻率量測(cè)過(guò) 程中對(duì)于待測(cè)信號(hào)FI的量測(cè)會(huì)產(chǎn)生的誤差，并隨著相位移信號(hào)的產(chǎn)生數(shù)量倍增量測(cè)準(zhǔn)確 度，以本發(fā)明的實(shí)施例來(lái)說(shuō)將誤差縮小的8倍(對(duì)應(yīng)8個(gè)相位移信號(hào))，并基于同步性的觸 發(fā)來(lái)達(dá)到精準(zhǔn)的控制目的，以及達(dá)到較小電路占用面積的功效。
本發(fā)明在上文中已以較好實(shí)施例公開(kāi)，然熟習(xí)本項(xiàng)技術(shù)者應(yīng)理解的是，該實(shí)施例 僅用于描繪本發(fā)明，而不應(yīng)解讀為限制本發(fā)明的范圍。應(yīng)注意的是，舉凡與該實(shí)施例等效的 變化與置換，均應(yīng)設(shè)為涵蓋于本發(fā)明的范疇內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)以申請(qǐng)專(zhuān)利范圍 所界定者為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種計(jì)頻器，用于根據(jù)一閘門(mén)信號(hào)致能一待測(cè)信號(hào)的頻率量測(cè)動(dòng)作，其特征在于其包含 一信號(hào)輸入端，其用于接收該待測(cè)信號(hào)； 一參考信號(hào)產(chǎn)生模塊，其用于輸出具有頻率值Fb大于該待測(cè)信號(hào)的一參考信號(hào)； 一可編程門(mén)陣列，其接收一閘門(mén)頻率以產(chǎn)生該閘門(mén)信號(hào)，以及接收該信號(hào)輸入端的待測(cè)信號(hào)以形成一待測(cè)信號(hào)頻率屏蔽，并計(jì)數(shù)待測(cè)信號(hào)頻率屏蔽內(nèi)的該待測(cè)信號(hào)的周期次數(shù)Ni，以及接收該參考信號(hào)產(chǎn)生模塊的參考信號(hào)以形成一參考信號(hào)頻率屏蔽，并計(jì)數(shù)該參考信號(hào)頻率屏蔽內(nèi)的該參考信號(hào)的周期次數(shù)Nb，且該可編程門(mén)陣列基于該參考信號(hào)產(chǎn)生具相同頻率且彼此互相間隔一固定相位的M個(gè)相位移信號(hào)，其中M 3 2，以及該可編程門(mén)陣列用于在該待測(cè)信號(hào)頻率屏蔽的起始時(shí)序點(diǎn)至該參考信號(hào)頻率屏蔽的起始時(shí)序點(diǎn)的時(shí)間區(qū)間內(nèi)計(jì)數(shù)該等相位移信號(hào)發(fā)生一觸發(fā)狀態(tài)的次數(shù)Ndl，以及用于在該待測(cè)信號(hào)頻率屏蔽的終止時(shí)序點(diǎn)至該參考信號(hào)頻率屏蔽的終止時(shí)序點(diǎn)的時(shí)間區(qū)間內(nèi)計(jì)數(shù)該等相位移信號(hào)發(fā)生同一觸發(fā)狀態(tài)的次數(shù)Nd2，以及用于輸出該等數(shù)值Nb、N1、Ndl、及Nd2 ;及 一控制單元，其連接該可編程門(mén)陣列及該參考信號(hào)產(chǎn)生模塊，以接收該等數(shù)值Nb、N1、Ndl、及Nd2，并依Fi = {Ni/[Nb + (Nd/M)]} XFb，進(jìn)行運(yùn)算以取得該待測(cè)信號(hào)的頻率值Fi，其中，F(xiàn)b > Fi, Nd = (Ndl — Nd2)。
2.如權(quán)利要求1所述的計(jì)頻器，其特征在于其中該可編程門(mén)陣列包含 一閘門(mén)判斷模塊，其接收該閘門(mén)頻率以及接收該信號(hào)輸入端的待測(cè)信號(hào)，用以產(chǎn)生該閘門(mén)信號(hào)； 一頻率屏蔽產(chǎn)生模塊，其連接該信號(hào)輸入端以接收該待測(cè)信號(hào)，以及接收該閘門(mén)判斷模塊的閘門(mén)信號(hào)，并基于致能的該閘門(mén)信號(hào)，設(shè)定同步于該待測(cè)信號(hào)的第一觸發(fā)狀態(tài)的第一起始時(shí)序點(diǎn)，以及基于失能的該閘門(mén)信號(hào)，設(shè)定同步于該待測(cè)信號(hào)的該第一觸發(fā)狀態(tài)的第一終止時(shí)序點(diǎn)，以形成該待測(cè)信號(hào)頻率屏蔽； 一待測(cè)信號(hào)周期次數(shù)計(jì)數(shù)模塊，其連接該信號(hào)輸入端及該頻率屏蔽產(chǎn)生模塊，以接收該待測(cè)信號(hào)及該待測(cè)信號(hào)頻率屏蔽，用于計(jì)數(shù)該待測(cè)信號(hào)頻率屏蔽內(nèi)的該待測(cè)信號(hào)的周期次數(shù)Fi ； 一延遲模塊，其連接該參考信號(hào)產(chǎn)生模塊及該頻率屏蔽產(chǎn)生模塊，以接收該參考信號(hào)及該待測(cè)信號(hào)頻率屏蔽，并用于基于該第一起始時(shí)序點(diǎn)，設(shè)定同步于該參考信號(hào)的第二觸發(fā)狀態(tài)的第二起始時(shí)序點(diǎn)，以及基于該第一終止時(shí)序點(diǎn)，設(shè)定同步于該參考信號(hào)的該第二觸發(fā)狀態(tài)的第二終止時(shí)序點(diǎn)，以形成該參考信號(hào)頻率屏蔽； 一參考信號(hào)周期次數(shù)計(jì)數(shù)模塊，其連接該參考信號(hào)產(chǎn)生模塊及該延遲模塊，以接收該參考信號(hào)及該參考信號(hào)頻率屏蔽，并用于計(jì)數(shù)該參考信號(hào)頻率屏蔽內(nèi)的該參考信號(hào)的周期次數(shù)Fb ； 一數(shù)字頻率管理器模塊，其連接該參考信號(hào)產(chǎn)生模塊以接收該參考信號(hào)，并基于該參考信號(hào)產(chǎn)生該等相位移信號(hào)；及 一誤差計(jì)數(shù)模塊，其連接該頻率屏蔽產(chǎn)生模塊、該延遲模塊及該數(shù)字頻率管理器模塊，以接收該待測(cè)信號(hào)頻率屏蔽、該參考信號(hào)頻率屏蔽、及該等相位移信號(hào)，并用于在該待測(cè)信號(hào)頻率屏蔽的起始時(shí)序點(diǎn)至該參考信號(hào)頻率屏蔽的起始時(shí)序點(diǎn)的時(shí)間區(qū)間內(nèi)計(jì)數(shù)該等相位移信號(hào)發(fā)生第三觸發(fā)狀態(tài)的次數(shù)Ndl，以及用于在該待測(cè)信號(hào)頻率屏蔽的終止時(shí)序點(diǎn)至該參考信號(hào)頻率屏蔽的終止時(shí)序點(diǎn)的時(shí)間區(qū)間內(nèi)計(jì)數(shù)該等相位移信號(hào)發(fā)生第三觸發(fā)狀態(tài)的次數(shù)Nd2。
3.如權(quán)利要求2所述的計(jì)頻器，其特征在于其中該延遲模塊還包含根據(jù)該參考信號(hào)產(chǎn)生延遲該參考信號(hào)頻率屏蔽預(yù)定相位的一延遲頻率屏蔽，以供該控制單元在該延遲頻率屏蔽結(jié)束后進(jìn)行運(yùn)算。
4.如權(quán)利要求3所述的計(jì)頻器，其特征在于其中該延遲模塊包含 一第一延遲單元，其連接該參考信號(hào)產(chǎn)生模塊及該頻率屏蔽產(chǎn)生模塊，以接收該參考信號(hào)及該待測(cè)信號(hào)頻率屏蔽，并用于產(chǎn)生該參考信號(hào)頻率屏蔽；及 一第二延遲單元，其連接該參考信號(hào)產(chǎn)生模塊及該第一延遲單元，以接收該參考信號(hào)及該參考信號(hào)頻率屏蔽，并基在該第二起始時(shí)序點(diǎn)，設(shè)定同步于該參考信號(hào)的該第二觸發(fā)狀態(tài)的第三起始時(shí)序點(diǎn)，以及基于該第二終止時(shí)序點(diǎn)，設(shè)定同步于該參考信號(hào)的該第二觸發(fā)狀態(tài)的第三終止時(shí)序點(diǎn)，其中該第三起始時(shí)序點(diǎn)及第三終止時(shí)序點(diǎn)間系為該延遲頻率屏蔽。
5.如權(quán)利要求1所述的計(jì)頻器，其特征在于其中該參考信號(hào)產(chǎn)生模塊包含 一基頻產(chǎn)生單元，其用于產(chǎn)生一基頻信號(hào)；及 一倍頻單元，其連接該基頻產(chǎn)生單元，用于將該基頻信號(hào)倍頻為該參考信號(hào)。
6.如權(quán)利要求3所述的計(jì)頻器，其特征在于其中該控制單元更用于將該數(shù)值Fb取代為一默認(rèn)值。
7.如權(quán)利要求2所述的計(jì)頻器，其特征在于其中該第一觸發(fā)狀態(tài)為上緣觸發(fā)狀態(tài)及下緣觸發(fā)狀態(tài)的二者中的其中之一；該第二觸發(fā)狀態(tài)為上緣觸發(fā)狀態(tài)及下緣觸發(fā)狀態(tài)的二者中的其中之一；該第三觸發(fā)狀態(tài)系為上緣觸發(fā)狀態(tài)及下緣觸發(fā)狀態(tài)的二者中的其中之o
8.如權(quán)利要求2所述的計(jì)頻器，其特征在于其中該參考信號(hào)周期次數(shù)計(jì)數(shù)模塊連接該參考信號(hào)產(chǎn)生模塊及該頻率屏蔽產(chǎn)生模塊，以接收該參考信號(hào)及該待測(cè)信號(hào)頻率屏蔽，并用于計(jì)數(shù)該待測(cè)信號(hào)頻率屏蔽內(nèi)的該參考信號(hào)的周期次數(shù)Fb。
9.如權(quán)利要求1所述的計(jì)頻器，其特征在于其中該可編程門(mén)陣列以該參考信號(hào)作為該閘門(mén)頻率。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)一種計(jì)頻器，利用參考信號(hào)以及與待測(cè)信號(hào)同步的頻率屏蔽取得待測(cè)信號(hào)的頻率的周期數(shù)，基于該周期數(shù)可取得該待測(cè)信號(hào)的頻率值，同時(shí)利用基于該參考信號(hào)而產(chǎn)生的多個(gè)相位移信號(hào)來(lái)修正前述的頻率值，并可隨著相位移信號(hào)數(shù)量的增加而將誤差進(jìn)一步地縮小，進(jìn)而可得到準(zhǔn)確的待測(cè)信號(hào)的頻率值，且具有量測(cè)速度快、占用電路面積小的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)G01R23/12GK103018556SQ20111028146
公開(kāi)日2013年4月3日 申請(qǐng)日期2011年9月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月21日
發(fā)明者周明宏, 王乃堅(jiān), 謝青峰 申請(qǐng)人:亞旭電子科技(江蘇)有限公司, 亞旭電腦股份有限公司