Periodenlänge schnell messen

Karl Heinz Buchegger schrieb:
> welchen?
>
> Mit AVRs ist das zb alles kein Problem, wenn der Timer mit der Input
> Capture Unit noch frei bzw. in einem brauchbaren Taktbereich zählt.
>
> Auch können oft integrierte Timer als Taktquelle einen Input Pin
> benutzen. Au

Hallo,

zur Zeit ist ein Atmega8 drauf, die neue Version wird aber einen mega64 
kriegen.

...Da hab ich noch gar nicht drüber nachgedacht....

Du meinst ich könnte einfach den Prescaler eines 16bit Timers auf Null 
stellen, und über ein externes Interrupt zählen..? Coole Idee, gefällt 
mir; minimiert definiv den Schaltungsaufwand. Hast Du zufällig 
Beispielcode?

Georg

Die passende Funktion beim AVR nennt sich "input capture". Damit wird 
bei einer Flanke der aktuelle Zählerstand von Timer1 gespeichert. Die 
Periodenmessung in dem Frequenzbereich geht damit ohne externe Hardware.

Ein Softwarebeispiel findet sich hier:
http://www.rn-wissen.de/index.php/Timer/Counter_(Avr)#Input_Capture

Im Grunde gibt es hierfür zwei Möglichkeiten:
1. Du schnappst Dir einen schnellen Zähler.
   Mit der ersten steigenden Flanke startest Du den Zähler.
   Mit der nächsten hältst Du ihn an und schaust nach was los ist.
   Höhere Frequenz: Weniger Ticks.
   Genauigkeit: Stark abhängig von möglichen Quarz/Teilerfaktoren.
   Schnell. Min. jeder zweite Impuls.
2. Du nimmst einen langsamen Zähler für ein Zeitraster und einen
    zweiten Zähler zum Zählen der einkommenden Impulse.
    Den zweiten Zähler kannst Du sparen, wenn Du sonst wenig zutun
    hast indem Du ihn durch Software plus Unterbrechung
    implementierst.
   In festem Raster schaust Du nach wie viele Pulse eingegangen sind.
   Höhere Frequenz: Mehr Impulse.
   Genauigkeit:  Feiner einstellbar.
   Langsamer. Möglichst nahe 255 bzw. 65535 Taktzyklen.

amateur schrieb:
> Im Grunde gibt es hierfür zwei Möglichkeiten:

Stimmt.
1. Möglichkeit: 'input capture' mit +Flanke
2. Möglichkeit: 'input capture' mit -Flanke

Alles andere wäre Gewürge.

Hallo,

Ich find die Idee mit dem Input Capture wirklich gut und werde sie 
sobald möglich ausprobieren

Danke für die wirklich schnelle Hilfe...

Schorsch

Hallo,

vielleicht hat sich ja die Aufgabe seit deinem ersten Post verändert und 
ich habe das nicht mitbekommen, aber dein Angaben waren Periodenmessung 
von 50 µs auf 14 bit genau - dazu brauchst du eine zeitliche Auflösung 
der Messung von 3 ns, völlig egal wie dein Messaufbau ist.

Du kannst aber weder einen 4020 mit 300 MHz takten noch arbeitet ein 
µController-Capture auch nur annähernd mit solchen Frequenzen. Aber 
vielleicht habe ich ja alles missverstanden.

Gruss Reinhard

Reinhard Kern schrieb:
> vielleicht hat sich ja die Aufgabe seit deinem ersten Post verändert und
> ich habe das nicht mitbekommen, aber dein Angaben waren Periodenmessung
> von 50 µs auf 14 bit genau

Eingangs steht etwas von 7Bit effektiv, die ihm reichen würden.

Bei einem mit 20MHz getakteten AVR ist die überschlägige Rechnung der 
Auflösung recht einfach: 20MHz Zählertakt zu ca. 20kHz Meßsignal ergibt 
eine Auflösung von ca. 1000 Punkten/Periode.
Bei 1ms Erfassungsrate könnten auch gleich 20 Perioden gemessen werden.

Falls dies nicht reichen sollte, wäre die nächst günstige Lösung einen 
STM32F4 zu nehmen, dessen Timer mit 168MHz laufen können und wiederum 
per 'input capture' rund 6ns Auflösung bieten.
Vermutlich wird aber das zu messende Signal garnicht so stabil sein, 
dass schon ein AVR locker alle Bedürfnisse abdeckt.

Udo Schmitt schrieb:
> Weiter stellt sich die Frage ob er wirklich alle Millisekunde einen
> neuen Messwert braucht.

Schorsch schrieb:
> Da ich das Signal mit 1kHz, also 1/ms samplen möchte

Er möchte es so haben. Das ist doch ne klare Ansage und kein Grund, es 
ihm ausreden zu wollen.

Man kann wahweise laenger messen und mehr aufloesung haben.

m.n. schrieb:
> Eingangs steht etwas von 7Bit effektiv, die ihm reichen würden.

wenn ich mit 7 oder 8 bit den unterschied zwischen 19.5 und 20.5 kHz 
messen kann würde das schon völlig reichen

Sorry, wenn ich mich falsch ausgedrückt habe

Schorsch

Schorsch schrieb:
> m.n. schrieb:
>> Eingangs steht etwas von 7Bit effektiv, die ihm reichen würden.
>
> wenn ich mit 7 oder 8 bit den unterschied zwischen 19.5 und 20.5 kHz
> messen kann würde das schon völlig reichen

Und hast Du es gelöst und wenn ja, wie?