【Intel Edison试用体验】5、爱迪生变身频率计

FPGA

本帖最后由左岸cpx 于 2016-9-1 16:08 编辑

前言：在MCU中，我们常用定时器边缘捕获的功能来测量方波信号的频率值。在FPGA中，我们经常用“等精度测量的原理”无误差地测量方波的频率。而对于我们的"小电脑"爱迪生，如何去测量方波频率，并尽量减少测量误差呢？答案是“外部中断+获取时间戳”，两个上升沿或下降沿所在时间戳之差，即方波周期，得到周期那么频率自然就出来了。鉴于爱迪生的超高速（相对MCU来说），测量方波的频率误差也非常小。（但是肯定比不过等精度的测量方法，哈哈。）
另外，为了区别“无频率”或“频率非常小”两种情况，本文的代码设置了超时时间判定，来提高响应速度。
步骤1：直接上代码

var mraa = require("mraa");

var front_time = 0;

var back_time = 0;

var interval = 0;

var freq = 0;

var wave_begin = true;

var key = new mraa.Gpio(8);

key.dir(mraa.DIR_IN);

key.isr(mraa.EDGE_RISING, function(){

if(wave_begin){

var d = new Date();

front_time = d.getTime();

wave_begin = false;

}else{

var d = new Date();

back_time = d.getTime();

wave_begin = true;

interval = back_time - front_time;

}

});

//主循环

setInterval(function(){

var d = new Date();

var time_now = d.getTime();

if(time_now - back_time > 1500){

//1.5秒超时，认为无信号，freq = 0 Hz

interval = 0;

}

//计算频率

if(0 == interval){

freq = 0;

}else{

freq = 1000/interval;

}

console.log("The frequency is " + freq + " Hz");

}, 1000);

步骤2：分析代码

实验目的：通过外部中断和time时间戳来测量方波频率

原理：方波信号作为外部中断源，第一个上升沿（前沿front_time）到来时，爱迪生记录前沿时间戳；第二个上升沿（后延back_time）到来时，爱迪生记录后延时间戳。两个时间戳之差就是该方波的周期（注意时间戳的单位是毫秒哦！）。

问：什么叫做时间戳？

答：时间戳是指格林威治时间1970年01月01日00时00分00秒(北京时间1970年01月01日08时00分00秒)起至现在的总毫秒数。

在中断服务函数中记录方波前沿和后延对应的时间戳，在主循环中计算方波频率。设置超时时间为1.5秒（所以，测量最低范围是1/1.5 Hz），1秒钟打印一次测量频率。

步骤3：实验现象

我这边是通过CPLD输出了频率为100 Hz的方波信号，和爱迪生共地后连接IO8，观察实验现象：

可以看到在控制台打印出了方波频率！

CHNlyt · 2016-9-25 12:38:48

基础不牢，人生悲催。现在回想读书荒废时光。。。。

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