時(shí)頻參數(shù)測量中存儲容量的壓縮方法

在智能儀表、網(wǎng)絡(luò)通訊、過程控制等測控系統(tǒng)應(yīng)用中，經(jīng)常需要對脈沖信號的頻率（或周期）進(jìn)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(gè)標(biāo)準(zhǔn)頻率信號作為填充脈沖，在閘門周期內(nèi)對標(biāo)準(zhǔn)頻率信號計(jì)數(shù)，如何壓縮數(shù)據(jù)存儲量，是本文要解決的主要問題。

1 基于單片機(jī)系統(tǒng)的時(shí)頻參數(shù)測量

當(dāng)采用單片機(jī)微處理器測量信號頻率（周期）時(shí)，定時(shí)器T0工作在計(jì)數(shù)方式，定時(shí)器T1工作在定時(shí)方式，T1向外部發(fā)固定頻率的脈沖（時(shí)標(biāo)），T0對時(shí)標(biāo)進(jìn)行計(jì)數(shù)。被測脈沖信號產(chǎn)生一個(gè)外部中斷控制信號，向CPU發(fā)出一個(gè)中斷請求，CPU響應(yīng)中斷，在中斷服務(wù)程序中把T0的計(jì)數(shù)值讀入數(shù)據(jù)存儲器，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移完成后，使T0復(fù)位，重新計(jì)數(shù)，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(jī)把計(jì)數(shù)值讀入存儲器，是把每一個(gè)測出的周期值Ti按其時(shí)間先后順序存入存儲器中。這樣，測量出的每一個(gè)Ti無論是否相同都要用一個(gè)單元來存放，且隨著被測信號的平均頻率和測量時(shí)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(jī)內(nèi)RAM是不能滿足要求的。即使擴(kuò)充外存，也不宜太大，會有一定的限制。

但實(shí)際上，所測出的Ti中，有相當(dāng)多是相同的。如果把相同的Ti值用一個(gè)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(gè)Ti按（1）式轉(zhuǎn)換為單元地址值，并將其內(nèi)容加1，表示已有一個(gè)該Ti值。最后該單元的內(nèi)容Ni就表示測量中共有Ni個(gè)相同的Ti值出現(xiàn)。

存儲地址=起始地址+kTi (1)

式中：起始地址——對應(yīng)于Ti=0的存儲單元地址，根據(jù)所選單片機(jī)型號任意設(shè)定。