時頻參數測量中存儲容量的壓縮方法
在智能儀表、網絡通訊、過程控制等測控系統應用中,經常需要對脈沖信號的頻率(或周期)進行精確測量。常用的方法是被測信號作為閘門信號,而且一個標準頻率信號作為填充脈沖,在閘門周期內對標準頻率信號計數,如何壓縮數據存儲量,是本文要解決的主要問題。
當采用單片機微處理器測量信號頻率(周期)時,定時器T0工作在計數方式,定時器T1工作在定時方式,T1向外部發固定頻率的脈沖(時標),T0對時標進行計數。被測脈沖信號產生一個外部中斷控制信號,向CPU發出一個中斷請求,CPU響應中斷,在中斷服務程序中把T0的計數值讀入數據存儲器,數據轉移完成后,使T0復位,重新計數,開始新的周期測量,其測量原理如圖2所示。
2 線性地址變換
單片機把計數值讀入存儲器,是把每一個測出的周期值Ti按其時間先后順序存入存儲器中。這樣,測量出的每一個Ti無論是否相同都要用一個單元來存放,且隨著被測信號的平均頻率和測量時間t的增長,所需要的存儲容量就會增加,即:
存儲容量 M=f·t
如被測信號平均頻率f=10kHz,則1秒的約需存儲容量10KB,10秒約需存儲容量100KB。顯然,單片機內RAM是不能滿足要求的。即使擴充外存,也不宜太大,會有一定的限制。
但實際上,所測出的Ti中,有相當多是相同的。如果把相同的Ti值用一個單元來存放,則可大大壓縮存儲容量。為此,可采用線性變換的方法,把每個Ti按(1)式轉換為單元地址值,并將其內容加1,表示已有一個該Ti值。最后該單元的內容Ni就表示測量中共有Ni個相同的Ti值出現。
存儲地址=起始地址+kTi (1)
式中:起始地址——對應于Ti=0的存儲單元地址,根據所選單片機型號任意設定。
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