PIC單片機捕捉模塊的設計思路

pic16f877單片機配置了兩個ccp（捕捉／比較／脈寬調制）模塊，即ccp1和ccp2。它們各白都有獨立的16位寄存器ccpr1和ccpr2。兩個模塊的結構、功能、操作方法基本一樣，區(qū)別僅在于它們各自有獨立的外部引腳和特殊事件觸發(fā)器。ccp模塊的功能包括外部信號捕捉、內部比較輸出以及pwm輸出，它往往與定時器／計數(shù)器配合使用。

　　ccp模塊可工作在3種模式下：捕捉方式、比較方式和脈寬調制方式。

　　· 捕捉方式是指檢測引腳上輸入信號的狀態(tài)，當信號的狀態(tài)符合設定的條件時（信號上升沿或下降沿出現(xiàn)時）產(chǎn)生中斷，并記錄當時的定時器／計數(shù)器值，當ccp模塊工作在捕捉方式時，tmr1控制寄存器必須工作在定時器或同步計數(shù)方式下。

　　· 比較方式是指將事先設定好的值與定時器方式或同步計數(shù)方式下的值相互比較，當兩個值相等時，產(chǎn)生中斷并驅動事先設定好的動作。

　　· 脈寬調制功能適用于從引腳上輸出脈沖寬度隨時可調的pwm信號，來實璣直流電機的調速、d/a轉換和步進電機的步進控制。

　　本設計應用pic16f877單片機的ccp模塊的捕獲工作方式進行頻率計的設計，具體設計要求如下。

　　測量對象為100～1000hz的ttl電平信號，待測量的參數(shù)有：

　　· 頻率，測量誤差小于0.1％；

　　· 周期，測量誤差小于0.1％；

　　· 脈沖寬度（高電平持續(xù)時間），脈沖寬度大于100μs，測量誤差小于1％；

　　· 占空比，占空比的變化范圍為10％～90％，測量誤差小于1％。

　　頻率計的設計原理如下。

　　在t1時刻之前把ccp1設置為捕捉脈沖上升沿。當信號上升沿到來時，產(chǎn)生ccp中斷，在中斷服務程序中捕捉該時刻tmr1寄存器中16位的值time1，將ccp1設置為捕捉脈沖的下降沿。

　　當該信號下降沿到來時，產(chǎn)生cpp中斷，在中斷服務程序中捕捉該時刻tmr1寄存器中16位的值time2，而后再把ccp1設置為捕捉脈沖的上升沿。

　　當信號的下一個上升沿來到時，又產(chǎn)生ccp中斷，在中斷服務程序中捕捉此刻tmr1寄存器中的16位的值time3，則信號的周期t=（time3-time1）μs，信號頻率f=1/t，脈沖寬度p＝（time2－time1）μs，占空比d＝p／t×100％。

　　考慮到ccp捕捉方式可能發(fā)生的最大誤差為±1μs，為滿足誤差要求，可把上述過程多進行幾次，將各次測試的平均值作為最后的測量值。　　圖 頻率計設計原理示意圖　　如果需要測量的最高頻率為1000hz，周期只有1000μs，且占空比的變化范圍為10％～90％，則高低電平持續(xù)的最短時間都為100μs，可以有充分的時間執(zhí)行中斷服務程序。

　　如果實際應用中發(fā)現(xiàn)兩次捕捉中斷的時間間隔小于1次中斷服務時間，則可以通過適當設置寄存器ccpicon的值，使ccp模塊每4個脈沖上升沿捕捉1次或每16個脈沖上升沿捕捉一次，這樣兩次中斷的時間間隔就增大了。如果還不能達到要求，則可用分頻器對輸入頻率信號分頻處理后，再由ccp1引腳輸入。　　歡迎轉載，信息來源維庫電子市場網(wǎng)（）