CN107340426A - 频率检测系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种频率检测系统，包括RC振荡器、与RC振荡器相连的计数与数据处理单元、用于启动频率检测系统的工作的使能控制端、用于输入待测时钟信号的待测时钟信号输入端、用于对频率检测系统进行复位的复位端、用于指示频率检测系统对输入的待测时钟信号的频率检测完成的检测完成指示端及用于显示待测时钟信号频率的频率显示端，所述RC振荡器产生一个输出频率精确且不随温度变化及电源变化而变化的基准时钟信号至计数与数据处理单元，所述计数与数据处理单元将待测时钟信号与基准时钟信号进行比较处理后产生待测时钟信号的频率。本发明还公开了一种频率检测方法。本发明能够直接读取频率、检测范围广且检测精度高。
Description
技术领域
本发明涉及集成电路测试领域，特别是涉及一种频率检测系统及方法。
背景技术
随着当今电子科技的高速发展，现有的集成电路的结构非常复杂、集成化高且功能也很多样化，面对电子信息技术的日益增长的需求，整个集成电路产业得到了飞速发展。
在现有技术中，为了定量分析物理学上的频率，例如：工频、声频、震动频率等，往往采用以下方法来检测频率，即先通过传感器，将周期性变化的信号转换为电信号，再由电子频率检测器显示出对应的频率。可以看出，现有技术中，需要借助电子频率检测器来读取频率，检测范围有限，且检测精度不高。
因此，有必要提供一种能够直接读取频率、检测范围广、检测精度高、结构简单且功耗较低的频率检测系统及方法。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种能够直接读取频率、检测范围广、检测精度高、结构简单且功耗较低的频率检测系统及方法。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种频率检测系统，包括RC振荡器、与RC振荡器相连的计数与数据处理单元、用于启动所述频率检测系统的工作的使能控制端、用于输入待测时钟信号的待测时钟信号输入端、用于对所述频率检测系统进行复位的复位端、用于指示所述频率检测系统对输入的待测时钟信号的频率检测完成的检测完成指示端及用于显示所述待测时钟信号频率的频率显示端，所述RC振荡器产生一个输出频率精确且不随温度变化及电源变化而变化的基准时钟信号至所述计数与数据处理单元，所述计数与数据处理单元将所述待测时钟信号与所述基准时钟信号进行比较处理后产生所述待测时钟信号的频率。
所述使能控制端与所述RC振荡器及所述计数与数据处理单元相连，所述计数与数据处理单元分别与所述待测时钟信号输入端、所述复位端、所述检测完成指示端及所述频率显示端相连。
所述频率显示端包括用于显示所述待测时钟信号频率的整数部分的整数部分显示端及用于显示所述待测时钟信号频率的小数部分的小数部分显示端。
所述RC振荡器输出的所述基准时钟信号为3.906KHz，当所述复位端的复位信号到来之后，所述计数与数据处理单元在一个基准时钟周期内进行16bit二进制计数，完成计数后左移8位，且左边8bit由所述整数部分显示端输出，为整数倍MHz，右边8bit由所述小数部分显示端输出，为小数倍MHz。
一种频率检测方法，包括以下步骤：
使能控制端启动频率检测系统的工作；
RC振荡器输出一个基准时钟信号至计数与数据处理单元；
待测时钟信号输入端输入待测时钟信号；
复位端的复位信号到来，所述计数与数据处理单元将所述待测时钟信号与所述基准时钟信号进行比较并处理后产生所述待测时钟信号的频率；
所述计数与数据处理单元完成计数后，检测完成指示端的指示信号到来，显示完成频率计数；以及
重置复位信号，清除残余数据，所述频率检测系统进入待机状态并等待下一次复位信号的到来。
所述基准时钟信号为一个输出频率很精准的且不随温度变化及电源电压变化而变化的的基准时钟信号。
所述使能控制端与所述RC振荡器及所述计数与数据处理单元相连，所述计数与数据处理单元分别与所述待测时钟信号输入端、所述复位端、所述检测完成指示端及频率显示端相连。
所述频率显示端包括用于显示所述待测时钟信号频率的整数部分的整数部分显示端及用于显示所述待测时钟信号频率的小数部分的小数部分显示端。
所述RC振荡器输出的所述基准时钟信号为3.906KHz，当所述复位端的复位信号到来之后，所述计数与数据处理单元在一个基准时钟周期内进行16bit二进制计数，完成计数后左移8位，且左边8bit由所述整数部分显示端输出，为整数倍MHz，右边8bit由所述小数部分显示端输出，为小数倍MHz。
本发明的有益效果是：能够直接读取频率、检测范围广、检测精度高、结构简单且功耗较低。
附图说明
图1为本发明频率检测系统的系统架构图；
图2为本发明频率检测系统的工作波形图；
图3为本发明频率检测方法的方法流程图。
具体实施方式
下面结合附图进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下所述。
如图1所示，图1为本发明频率检测系统的系统架构图，本发明频率检测系统包括RC振荡器、与RC振荡器相连的计数与数据处理单元、与RC振荡器及计数与数据处理单元相连的使能控制端en_det、与计数与数据处理单元相连的待测时钟信号输入端clk_det、与计数与数据处理单元相连的复位端rstn、与计数与数据处理单元相连的检测完成指示端det_done及与计数与数据处理单元相连的频率显示端。其中，频率显示端包括整数部分显示端freq_int及小数部分显示端freq_dec。
在本发明中，使能控制端en_det用于启动频率检测系统的工作；待测时钟信号输入端clk_det用于输入待测时钟信号；复位端rstn用于对频率检测系统进行复位；RC振荡器用于产生一个输出频率精确且不随温度变化及电源变化而变化的基准时钟信号clk_ref至计数与数据处理单元；计数与数据处理单元用于将待测时钟信号与基准时钟信号进行比较处理后产生待测时钟信号的频率；检测完成指示端det_done用于指示频率检测系统对输入的待测时钟信号的频率检测完成；频率显示端用于显示待测时钟信号的频率，其中，整数部分显示端freq_int显示待测时钟信号的频率的整数部分，小数部分显示端freq_dec显示待测时钟信号的频率的小数部分。
请同时参阅图2，图2为本发明频率检测系统的工作波形图。本发明频率检测系统的工作原理如下：RC振荡器输出一个很精准的3.906KHz的基准时钟信号至计数与数据处理单元，待测时钟信号进入频率检测系统，当复位端rstn的复位信号到来之后，在一个基准时钟周期内进行16bit二进制计数，完成计数后左移8位，左边8bit由整数部分显示端freq_int输出，为整数倍MHz，右边8bit由小数部分显示端freq_dec输出，为小数倍MHz，即输出频率数据均以MHz为单位。完成计数后，检测完成指示端det_done的指示信号到来，显示完成频率计数，频率检测系统进入待机状态，等待复位端rstn的下一个复位信号的到来，开始下一次计数。
如图3所示，图3为本发明频率检测方法的方法流程图，本发明频率检测方法包括以下步骤：
步骤一，使能控制端en_det启动频率检测系统的工作。
步骤二，RC振荡器输出一个基准时钟信号至计数与数据处理单元，其中，基准时钟信号为一个输出频率很精准的且不随温度变化及电源电压变化而变化的3.906KHz的基准时钟信号。
步骤三，待测时钟信号输入端clk_det输入待测时钟信号。
步骤四，复位端rstn的复位信号到来，计数与数据处理单元将待测时钟信号与基准时钟信号进行比较并处理后产生待测时钟信号的频率，即在一个基准时钟周期内进行16bit二进制计数，完成计数后左移8位，左边8bit由整数部分显示端freq_int输出，为整数倍MHz，右边8bit由小数部分显示端freq_dec输出，为小数倍MHz，即输出频率数据均以MHz为单位。
步骤五，计数与数据处理单元完成计数后，检测完成指示端det_done的指示信号到来，显示完成频率计数。
步骤六，重置复位信号，清除残余数据，频率检测系统进入待机状态，等待复位端rstn的下一个复位信号的到来时，转至步骤四，开始下一次计数。
本发明频率检测系统及方法与现有技术相比，具有以下优点：系统结构简单，能够直接读取待测时钟信号的频率，能够检测频率为50KHz以上的频率，且频率越高，检测精度越高，另外，在待机状态下，系统的功耗很低。
综上所述，本发明频率检测系统及方法，能够直接读取频率、检测范围广、检测精度高、结构简单且功耗较低。
Claims (9)
1.一种频率检测系统，其特征在于：所述频率检测系统包括RC振荡器、与RC振荡器相连的计数与数据处理单元、用于启动所述频率检测系统的工作的使能控制端、用于输入待测时钟信号的待测时钟信号输入端、用于对所述频率检测系统进行复位的复位端、用于指示所述频率检测系统对输入的待测时钟信号的频率检测完成的检测完成指示端及用于显示所述待测时钟信号频率的频率显示端，所述RC振荡器产生一个输出频率精确且不随温度变化及电源变化而变化的基准时钟信号至所述计数与数据处理单元，所述计数与数据处理单元将所述待测时钟信号与所述基准时钟信号进行比较处理后产生所述待测时钟信号的频率。
2.根据权利要求1所述的频率检测系统，其特征在于：所述使能控制端与所述RC振荡器及所述计数与数据处理单元相连，所述计数与数据处理单元分别与所述待测时钟信号输入端、所述复位端、所述检测完成指示端及所述频率显示端相连。
3.根据权利要求1所述的频率检测系统，其特征在于：所述频率显示端包括用于显示所述待测时钟信号频率的整数部分的整数部分显示端及用于显示所述待测时钟信号频率的小数部分的小数部分显示端。
4.根据权利要求3所述的频率检测系统，其特征在于：所述RC振荡器输出的所述基准时钟信号为3.906KHz，当所述复位端的复位信号到来之后，所述计数与数据处理单元在一个基准时钟周期内进行16bit二进制计数，完成计数后左移8位，且左边8bit由所述整数部分显示端输出，为整数倍MHz，右边8bit由所述小数部分显示端输出，为小数倍MHz。
5.一种频率检测方法，包括以下步骤：
使能控制端启动频率检测系统的工作；
RC振荡器输出一个基准时钟信号至计数与数据处理单元；
待测时钟信号输入端输入待测时钟信号；
复位端的复位信号到来，所述计数与数据处理单元将所述待测时钟信号与所述基准时钟信号进行比较并处理后产生所述待测时钟信号的频率；
所述计数与数据处理单元完成计数后，检测完成指示端的指示信号到来，显示完成频率计数；以及
重置复位信号，清除残余数据，所述频率检测系统进入待机状态并等待下一次复位信号的到来。
6.根据权利要求5所述的频率检测方法，其特征在于：所述基准时钟信号为一个输出频率很精准的且不随温度变化及电源电压变化而变化的的基准时钟信号。
7.根据权利要求5所述的频率检测方法，其特征在于：所述使能控制端与所述RC振荡器及所述计数与数据处理单元相连，所述计数与数据处理单元分别与所述待测时钟信号输入端、所述复位端、所述检测完成指示端及频率显示端相连。
8.根据权利要求7所述的频率检测方法，其特征在于：所述频率显示端包括用于显示所述待测时钟信号频率的整数部分的整数部分显示端及用于显示所述待测时钟信号频率的小数部分的小数部分显示端。
9.根据权利要求8所述的频率检测方法，其特征在于：所述RC振荡器输出的所述基准时钟信号为3.906KHz，当所述复位端的复位信号到来之后，所述计数与数据处理单元在一个基准时钟周期内进行16bit二进制计数，完成计数后左移8位，且左边8bit由所述整数部分显示端输出，为整数倍MHz，右边8bit由所述小数部分显示端输出，为小数倍MHz。
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