JPH05107281A - Frequency measuring circuit - Google Patents

Frequency measuring circuit

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JPH05107281A
JPH05107281A JP26783991A JP26783991A JPH05107281A JP H05107281 A JPH05107281 A JP H05107281A JP 26783991 A JP26783991 A JP 26783991A JP 26783991 A JP26783991 A JP 26783991A JP H05107281 A JPH05107281 A JP H05107281A
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JP
Japan
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circuit
counter
frequency
measurement
comparison
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JP26783991A
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Japanese (ja)
Inventor
Masakazu Shobu
蒲 正 和 菖
Masahiro Anezaki
雅 弘 姉▲崎▼
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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  • Measuring Frequencies, Analyzing Spectra (AREA)

Abstract

PURPOSE:To detect a frequency change outside a frequency range set at a high speed by measuring a wide range of frequency. CONSTITUTION:A conventional reciprocal frequency measuring circuit is provided with a time counter circuit 1, a wave number counter circuit 2, a circuit 4 for converting measurement results to a floating point form, an arithmetic circuit to execute a computation of fIN=nXf0/m, a comparison reference data register 8 and a comparison circuit 9 which compares computation results with a reference data set on the register 8 in the floating point form. In addition, a counter control circuit 3 is provided with a function for performing a continuous measurement by a conversion end signal 15 and the subsequent measurement is performed in parallel with a processing with the arithmetic circuit 5 thereby achieving a fast detection. Moreover, a time out counter circuit 10 is provided to detect than an input signal disappears.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、低周波測定機器等にお
いて、例えばオーディオ信号の測定機器等でひずみ率測
定などの周波数自動同調機能を行なうために用いられる
周波数測定回路に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a frequency measuring circuit used in a low frequency measuring device or the like for performing an automatic frequency tuning function such as distortion factor measurement in an audio signal measuring device or the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の周波数測定回路の一例を図7に示
す。図7において、71は基準クロックで動作する時間
カウンタ回路であり、72は入力信号をクロックとして
波数をカウントする波数カウンタ回路、73は入力信号
に同期して時間カウンタ回路71および波数カウンタ回
路72の起動停止を行なうカウンタ制御回路、74はカ
ウンタ制御回路73を制御してデータ演算を行なう制御
プロセッサである。
2. Description of the Related Art FIG. 7 shows an example of a conventional frequency measuring circuit. In FIG. 7, 71 is a time counter circuit that operates with a reference clock, 72 is a wave number counter circuit that counts the wave number with an input signal as a clock, and 73 is a time counter circuit 71 and a wave number counter circuit 72 that are synchronized with the input signal. A counter control circuit for starting and stopping, and a control processor 74 for controlling the counter control circuit 73 to perform data calculation.

【0003】カウンタ制御回路73に制御プロセッサ7
4から測定開始指示があると、カウンタ制御回路73
は、入力信号の立ち上がりエッジにより時間カウンタ7
1および波数カウンタ回路72を起動し、時間カウンタ
回路71が一定以上のカウントを行なうと、規定カウン
ト終了信号を発生する。規定カウント終了信号発生後、
次の入力信号の立ち上がりエッジに同期して、カウンタ
制御回路73は、測定開始/停止信号を停止にし、時間
カウンタ回路71と波数カウンタ回路72のカウントを
停止する。
The control processor 7 is provided in the counter control circuit 73.
When there is a measurement start instruction from the counter 4, the counter control circuit 73
Is the time counter 7 depending on the rising edge of the input signal.
When the 1 and wave number counter circuit 72 is activated and the time counter circuit 71 counts above a certain level, a prescribed count end signal is generated. After the specified count end signal is generated,
In synchronization with the next rising edge of the input signal, the counter control circuit 73 stops the measurement start / stop signal and stops the counting of the time counter circuit 71 and the wave number counter circuit 72.

【0004】この結果、入力周波数fINは、 fIN=n×基準クロック周波数/m で求められる。ここでnは、波数カウンタ回路72の計
数値であり、mは時間カウンタ回路71のカウンタの計
数値である。この方式では、周波数が低い場合、n=1
で周期測定カウンタとなり、周波数が高い場合は波数カ
ウンタ回路72がmカウントする時間でnカウンタが何
周期分もカウントするため、周波数の広い範囲にわたっ
て測定することができる。また、制御プロセッサ74
は、各カウンタ回路を利用して、周波数を得ることがで
きる。
As a result, the input frequency f IN is obtained by f IN = n × reference clock frequency / m. Here, n is the count value of the wave number counter circuit 72, and m is the count value of the counter of the time counter circuit 71. In this method, when the frequency is low, n = 1
In the case where the frequency is high, the n counter counts many cycles in the time when the wave number counter circuit 72 counts m when the frequency is high. Therefore, it is possible to measure over a wide frequency range. In addition, the control processor 74
Can obtain the frequency by using each counter circuit.

【0005】このように、上記従来の周波数測定回路で
も、広い周波数範囲で動作し、設定された周波数範囲外
の周波数変動を検出することができる。
As described above, even the conventional frequency measuring circuit described above can operate in a wide frequency range and detect frequency fluctuations outside the set frequency range.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の周波数測定回路では、周波数測定には適しているも
のの、周波数安定を確認するためには、周波数測定が完
了する度に毎回データを各カウンタ回路から読み出して
ソフトウェアにより演算を行ない、結果を判定する必要
があった。このため、測定の回数が多いと頻繁にこの演
算処理を行なう必要があり、プロセッサの処理によって
は、受け付けられないことが発生し、実際の周波数の変
動が発生してからこれを検出するまでに余分な時間がか
かり、応答が遅くなるという問題があった。
However, although the above-mentioned conventional frequency measuring circuit is suitable for frequency measurement, in order to confirm frequency stability, in order to confirm frequency stability, data is collected in each counter circuit each time frequency measurement is completed. It was necessary to read it from the computer, perform the operation by software, and judge the result. For this reason, if the number of measurements is large, it is necessary to perform this arithmetic processing frequently, and depending on the processing of the processor, it may not be accepted and the actual frequency fluctuation may occur until it is detected. There is a problem that it takes extra time and the response becomes slow.

【0007】また、従来の周波数測定回路では、入力が
ない場合または測定途中で入力がなくなった場合には、
カウンタ回路は停止状態のままであり、周波数測定が完
了しないという問題があった。
Further, in the conventional frequency measuring circuit, when there is no input or when there is no input during measurement,
There is a problem that the counter circuit remains stopped and the frequency measurement is not completed.

【0008】本発明は、このような従来の問題を解決す
るものであり、迅速に周波数変動を検出することのでき
る優れた周波数測定回路を提供することを目的とするも
のである。
The present invention solves such a conventional problem, and an object of the present invention is to provide an excellent frequency measuring circuit capable of quickly detecting frequency fluctuations.

【0009】本発明はまた、入力がない場合または測定
途中で入力がなくなった場合には、その無入力状態を検
出することのできる優れた周波数測定回路を提供するこ
とを目的とするものである。
Another object of the present invention is to provide an excellent frequency measuring circuit capable of detecting the no-input state when there is no input or when there is no input during measurement. ..

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、入力信号に同期して一定クロックでカウ
ントを行なう時間カウンタ回路と、入力信号の波数をカ
ウントする波数カウンタ回路と、時間カウンタ回路およ
び波数カウンタ回路の動作を制御するカウンタ制御回路
と、各カウンタ回路の計数値を浮動小数点形式に変換す
る変換回路と、変換回路で変換したデータを浮動小数点
形式で演算を行なう演算回路と、演算回路の結果を浮動
小数点形式で保存する結果レジスタと、比較基準データ
を浮動小数点形式で設定できる比較基準データレジスタ
と、結果レジスタのデータと比較基準データレジスタの
データとを比較することにより設定された周波数範囲を
越える変動を検出する比較回路とを備えたものである。
In order to achieve the above object, the present invention provides a time counter circuit for counting with a constant clock in synchronization with an input signal, a wave number counter circuit for counting the wave number of the input signal, A counter control circuit that controls the operations of the time counter circuit and the wave number counter circuit, a conversion circuit that converts the count value of each counter circuit into a floating point format, and an operation circuit that performs the operation of the data converted by the conversion circuit in the floating point format. By comparing the result register data and the comparison reference data register data with the result register that saves the result of the arithmetic circuit in the floating point format, the comparison reference data register that can set the comparison reference data in the floating point format, And a comparator circuit for detecting a variation exceeding the set frequency range.

【0011】本発明はまた、カウンタ制御回路が連続測
定機能を備え、上記演算回路での処理と平行して次の周
波数測定を行なって測定時間を短縮し、検出を高速化す
るようにしたものである。
According to the present invention, the counter control circuit has a continuous measurement function, and the next frequency measurement is performed in parallel with the processing in the arithmetic circuit to shorten the measurement time and speed up the detection. Is.

【0012】本発明はさらに、タイムアウトカウンタ回
路を備え、入力信号が一定の時間以上無くなったことを
検出できるようにしたものである。
The present invention is further provided with a time-out counter circuit so that it can detect that the input signal has disappeared for a certain time or longer.

【0013】[0013]

【作用】したがって、本発明によれば、従来の周波数測
定回路のカウンタ結果を浮動小数点形式に変換すること
により、広い周波数帯域を少ないビット数で表わすこと
ができ、浮動小数点形式のデータを演算回路により、f
IN=n×基準クロック周波数/mの演算を行ない、この
演算結果を比較基準データレジスタと浮動小数点形式で
設定された周波数範囲で比較することにより、少ないビ
ット比較で容易に周波数の変動を検出することができる
という効果を有する。
Therefore, according to the present invention, by converting the counter result of the conventional frequency measuring circuit into the floating point format, a wide frequency band can be represented by a small number of bits, and the floating point format data can be calculated. By f
IN = n × reference clock frequency / m is calculated, and the calculation result is compared with the comparison reference data register in the frequency range set in the floating-point format to easily detect the frequency fluctuation with few bit comparisons. It has the effect of being able to.

【0014】また、本発明によれば、浮動小数点形式変
換回路での処理終了後は、カウンタデータの保持の必要
がないことを利用し、変換終了信号により次の測定を開
始することにより、演算処理と測定処理とが平行処理さ
れるため、より早く変動を検出することができるという
効果を有する。
Further, according to the present invention, by utilizing the fact that it is not necessary to hold the counter data after the processing in the floating point format conversion circuit is completed, the next measurement is started by the conversion end signal, and the calculation is performed. Since the processing and the measurement processing are performed in parallel, there is an effect that the variation can be detected earlier.

【0015】さらに、本発明によれば、測定開始からタ
イムアウトカウンタ回路が入力信号に無関係に動作する
ことにより、一定時間の間入力信号がなく、測定カウン
タがカウンタ動作を開始しないことにより入力信号の無
入力状態を検出できるという効果を有する。
Furthermore, according to the present invention, since the timeout counter circuit operates independently of the input signal from the start of measurement, there is no input signal for a certain period of time, and the measurement counter does not start the counter operation. This has the effect of detecting a no-input state.

【0016】[0016]

【実施例】図1は本発明の一実施例における周波数測定
回路の構成を示すものである。図1において、1は基準
クロックで動作する時間カウンタ回路であり、2は入力
信号をクロックとして波数をカウントする波数カウンタ
回路、3は入力信号の立ち上がりエッジに同期して各カ
ウンタ回路1,2を起動停止するカウンタ制御回路、4
は各カウンタ回路1,2のカウンタ結果を浮動小数点形
式に変換する変換回路、5はfIN=n×基準クロック
周波数/mの演算を行なう演算回路、6は演算回路5の
演算結果を残す結果レジスタ、7は基準クロック周波数
を演算回路用に浮動小数点形式で設定する基準クロック
データレジスタ、8は比較基準データを浮動小数点形式
で設定できる比較基準データレジスタ、9は結果レジス
タ6のデータと比較基準データレジスタ8のデータとを
比較する比較回路、10はタイムアウトカウンタ回路、
11は演算比較回路全体を制御する演算比較制御回路、
12はデータインタフェース部であり、全体制御プロセ
ッサに接続される。13は基準クロックであり、時間カ
ウンタ回路1とタイムアウトカウンタ回路10に接続さ
れている。14は入力信号、15は変換終了信号、16
は規定カウント終了信号、17は測定開始/停止信号、
18はカウント終了信号、19はタイムアウト発生信
号、20は変動検出信号である。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 shows the configuration of a frequency measuring circuit according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, 1 is a time counter circuit that operates with a reference clock, 2 is a wave number counter circuit that counts the wave number using an input signal as a clock, and 3 is each counter circuit 1 and 2 in synchronization with the rising edge of the input signal. Counter control circuit for starting and stopping, 4
Is a conversion circuit for converting the counter results of the counter circuits 1 and 2 into a floating point format, 5 is an operation circuit for performing an operation of fIN = n × reference clock frequency / m, and 6 is a result register for leaving the operation result of the operation circuit 5. , 7 is a reference clock data register for setting the reference clock frequency in the floating point format for the arithmetic circuit, 8 is a comparison reference data register in which the comparison reference data can be set in the floating point format, and 9 is the data in the result register 6 and the comparison reference data. A comparison circuit for comparing the data in the register 8 with a time-out counter circuit 10
11 is an arithmetic comparison control circuit for controlling the entire arithmetic comparison circuit,
A data interface unit 12 is connected to the overall control processor. A reference clock 13 is connected to the time counter circuit 1 and the timeout counter circuit 10. 14 is an input signal, 15 is a conversion end signal, 16
Is a specified count end signal, 17 is a measurement start / stop signal,
Reference numeral 18 is a count end signal, 19 is a timeout occurrence signal, and 20 is a fluctuation detection signal.

【0017】次に上記実施例の動作について説明する。
通常の周波数測定の場合、データインタフェース部12
を通してカウンタ制御回路3に測定開始指示が伝えら
れ、カウンタ制御回路3は、入力信号14の立ち上がり
エッジに同期して測定開始/停止信号17を測定開始と
し、各カウンタ回路1,2がカウントを開始する。カウ
ント終了は、時間カウンタ回路1から規定カウント終了
信号16が出力された後、次の入力信号14の立ち上が
りエッジによりカウント制御回路3からの測定開始/停
止信号17が停止となり、測定が終了する。
Next, the operation of the above embodiment will be described.
For normal frequency measurement, the data interface unit 12
A measurement start instruction is transmitted to the counter control circuit 3 through the counter control circuit 3, and the counter control circuit 3 starts the measurement start / stop signal 17 in synchronization with the rising edge of the input signal 14, and the counter circuits 1 and 2 start counting. To do. For the end of counting, after the specified count end signal 16 is output from the time counter circuit 1, the measurement start / stop signal 17 from the count control circuit 3 is stopped by the next rising edge of the input signal 14, and the measurement ends.

【0018】図2は時間カウンタ回路1のブロック図を
示している。図2において、21は時間測定カウンタで
あり、本実施例では24ビットのアップカウンタにより
構成されている。22は信号選択回路であり、この信号
選択回路22に時間測定カウンタ21の上位10ビット
の出力が接続されており、信号選択回路22により選択
された時間測定カウンタ21のビットが1になった時を
規定カウント終了信号16として選択することができ
る。時間測定カウンタ21は、基準クロック13でカウ
ントアップするカウンタであるので、時間測定カウンタ
21のより上位ビットを選択すると、規定カウント終了
信号16の発生までの測定時間が長くなるが、時間測定
カウンタ21のデータが大きくなることにより測定精度
が向上する。また逆に、時間測定カウンタ21のより下
位ビットを選択すると測定時間は短縮されるが、カウン
トデータが小さくなり測定精度は低くなる。このよう
に、信号選択回路22の設定により測定精度と測定時間
を選択することができる。
FIG. 2 shows a block diagram of the time counter circuit 1. In FIG. 2, reference numeral 21 is a time measuring counter, which is composed of a 24-bit up counter in this embodiment. Reference numeral 22 denotes a signal selection circuit, and when the output of the upper 10 bits of the time measurement counter 21 is connected to the signal selection circuit 22, when the bit of the time measurement counter 21 selected by the signal selection circuit 22 becomes 1. Can be selected as the specified count end signal 16. Since the time measurement counter 21 is a counter that counts up with the reference clock 13, if the higher order bit of the time measurement counter 21 is selected, the measurement time until the generation of the specified count end signal 16 becomes longer, but the time measurement counter 21 The measurement accuracy is improved by increasing the data of. Conversely, if the lower bit of the time measurement counter 21 is selected, the measurement time is shortened, but the count data becomes small and the measurement accuracy becomes low. As described above, the measurement accuracy and the measurement time can be selected by setting the signal selection circuit 22.

【0019】図1に戻って、測定終了タイミングを検出
したカウンタ制御回路3は、時間カウンタ回路1および
波数カウンタ回路2のカウンタを停止し、カウント終了
信号18を演算比較制御回路11に伝える。演算比較制
御回路11は、カウント終了信号18により起動し、変
換回路4により各カウンタ回路1,2のデータを順次浮
動小数点形式に変換し、演算回路5で基準クロックデー
タレジスタ7を基に浮動小数点演算を実行し、演算結果
を結果レジスタ6に出力する。この演算結果が測定周波
数であり、通常の周波数測定ができる。
Returning to FIG. 1, the counter control circuit 3 which has detected the measurement end timing stops the counters of the time counter circuit 1 and the wave number counter circuit 2, and transmits the count end signal 18 to the arithmetic comparison control circuit 11. The arithmetic comparison control circuit 11 is started by the count end signal 18, the conversion circuit 4 sequentially converts the data of the counter circuits 1 and 2 into a floating point format, and the arithmetic circuit 5 uses the reference clock data register 7 to make a floating point. The calculation is executed and the calculation result is output to the result register 6. This calculation result is the measurement frequency, and normal frequency measurement can be performed.

【0020】一方、比較基準データレジスタ8へは、結
果レジスタ6のデータを直接設定またはデータインタフ
ェース部13を通して即値データの設定ができる。変動
チェックを行なう場合は、比較基準データレジスタ8に
上記のように測定値またはデータを直接設定する。測定
結果が後述するひずみ率測定回路におけるBEF(バン
ド除去フィルタ)の基準周波数としての設定値となる場
合には、結果レジスタ6から直接比較基準データレジス
タ8に設定することにより、BEFの設定周波数からの
変動を検出することができる。
On the other hand, the data of the result register 6 can be directly set in the comparison reference data register 8 or immediate data can be set through the data interface unit 13. When performing the variation check, the measured value or data is directly set in the comparison reference data register 8 as described above. When the measurement result becomes the set value as the reference frequency of the BEF (band removal filter) in the distortion rate measurement circuit described later, by setting the result register 6 directly in the comparison reference data register 8, the set frequency of the BEF is changed. Can be detected.

【0021】変動チェック測定では、各カウンタ回路
1,2はカウンタ制御回路3により上記の場合と同様に
動作する。すなわち、演算比較制御回路11により、変
換終了信号15がカウンタ制御回路3に伝えられ、変換
終了後データ保持の必要となくなった各カウンタ回路
1,2を使用して、演算処理と平行してカウンタ制御回
路3は測定開始/停止信号17を測定開始して、次の測
定を開始することができる。これにより測定と演算処理
とを平行して連続に行なうことができ、変動をいち早く
検出が可能となる。
In the fluctuation check measurement, the counter circuits 1 and 2 are operated by the counter control circuit 3 in the same manner as in the above case. That is, the conversion comparison control circuit 11 transmits the conversion end signal 15 to the counter control circuit 3, and the counter circuits 1 and 2 which do not need to hold the data after the conversion is completed are used to perform the counter in parallel with the arithmetic processing. The control circuit 3 can start measuring the measurement start / stop signal 17 and start the next measurement. As a result, the measurement and the arithmetic processing can be continuously performed in parallel, and the fluctuation can be detected quickly.

【0022】演算回路5での演算後結果が結果レジスタ
6に設定され、比較基準データレジスタ8のデータと比
較回路9により浮動小数点の形式で比較される。結果レ
ジスタ6および比較基準データレジスタ8とも浮動小数
点形式で構成されているので、両レジスタの指数部およ
び仮数部を上位ビットから一致判定することにより、少
ないビット比較により周波数変動を容易に判定すること
ができる。
The result after calculation in the calculation circuit 5 is set in the result register 6 and compared with the data in the comparison reference data register 8 in the floating point format by the comparison circuit 9. Since the result register 6 and the comparison reference data register 8 are both configured in the floating point format, the exponent part and the mantissa part of both registers are determined to be coincident with each other from the upper bits, so that the frequency fluctuation can be easily determined by a small number of bit comparisons. You can

【0023】図3は比較回路9のブロック図を示してい
る。図3において、31は比較有効範囲選択回路、32
は各ビットの比較回路、33は各ビットの比較信号有効
判定ゲートであり、本実施例の場合、比較回路32、比
較信号有効判定ゲート33とも同様の形式で20ビット
分の回路が用意されている。34は比較結果信号を論理
合成する比較信号合成回路である。比較有効範囲選択回
路31に比較ビットを設定することにより、各ビットの
比較結果の有効判定が比較信号有効判定ゲート33によ
り行なわれ、有効範囲のデータのみが比較信号合成回路
34により合成され、変動検出信号20として発生す
る。浮動小数点形式では、符号、指数部、仮数部の順で
かつ各部の上位からデータとしての重み付けが大きくな
っているので、比較有効範囲選択回路31は、指定ビッ
トより重みづけの小さいビットの比較データ判定を自動
的に有効とするように構成されている。実施例の一条件
として、比較ビットを符号ビット、指数部全ビットと仮
数部上位から7ビットまでに設定すると、仮数部下位1
6ビットの比較結果は比較信号有効判定ゲート33によ
り無視されるため、仮数部下位16ビットでのデータ変
化では変動として検出されず、指数部や仮数部上位7ビ
ットの変化があったときに変動して検出される。上記の
比較ビットにおける比較ビットを変更することにより、
比較データの範囲を変更することができる。
FIG. 3 shows a block diagram of the comparison circuit 9. In FIG. 3, 31 is a comparison effective range selection circuit, 32
Is a comparison circuit for each bit, and 33 is a comparison signal validity determination gate for each bit. In the case of the present embodiment, both the comparison circuit 32 and the comparison signal validity determination gate 33 are provided with circuits for 20 bits in the same format. There is. Reference numeral 34 is a comparison signal synthesizing circuit that logically synthesizes the comparison result signals. By setting the comparison bit in the comparison effective range selection circuit 31, the comparison signal validity determination gate 33 determines whether the comparison result of each bit is valid, and only the data in the effective range is synthesized by the comparison signal synthesis circuit 34, and the fluctuation occurs. It is generated as a detection signal 20. In the floating-point format, since the weight of the data increases in the order of the sign, the exponent part, and the mantissa part and from the upper part of each part, the comparison effective range selection circuit 31 compares the comparison data of bits whose weight is smaller than the designated bit. It is configured to automatically validate the decision. As one condition of the embodiment, if the comparison bits are set to the sign bit, all bits of the exponent part, and the upper 7 bits of the mantissa part, the lower mantissa part 1
Since the comparison result of 6 bits is ignored by the comparison signal validity judgment gate 33, it is not detected as a change in the data change in the lower 16 bits of the mantissa, and changes when there is a change in the exponent part or the upper 7 bits of the mantissa. Then detected. By changing the comparison bit in the comparison bit above,
The range of comparison data can be changed.

【0024】次に入力が無くなる条件検出の動作につい
て説明する。図4はタイムアウトカウンタ回路のブロッ
ク図を示している。図4において、41はタイムアウト
データのデータレジスタであり、42はダウンカウンタ
で構成されデータレジスタ41のデータをロードし、基
準クロック13によりダウンカウントを行なうタイムア
ウトカウンタである。43はエッジ検出回路であり、入
力信号14の立ち上がりおよび立ち下がりエッジを検出
し、検出信号がタイムアウトカウンタ42に接続されて
いる。カウンタ制御回路3にデータインタフェース部1
2を通してカウンタ動作可能状態が設定されると、同時
にタイムアウトカウンタ回路10も動作可能状態にな
る。タイムアウトカウンタ42は、入力信号14と無関
係にデータレジスタ41のデータをロードしダウンカウ
ントを開始する。入力信号14があるときは、エッジ検
出回路43により入力信号の立ち上がりまたは立ち下が
りエッジが検出され、検出信号によりタイムアウトカウ
ンタ42は、データレジスタ41のデータを再度ロード
して最初からダウンカウントを始める。入力信号14が
無いとエッジ検出回路43による検出が行なわれないの
で、タイムアウトカウンタ42はカウントを終了し、タ
イムアウト発生信号19を発生する。これにより入力信
号の無入力状態を検出することができる。測定周波数に
より、データレジスタ41は適切なデータを設定するこ
とによって、入力信号14がなくなったときにタイムア
ウト検出信号19が発生し、これがカウンタ制御回路3
に伝えられ、カウンタ測定を強制終了する。タイムアウ
ト発生信号19は、結果レジスタ6にも接続されてお
り、結果レジスタ6の符号ビットを負の状態にする。比
較回路9では、符号ビットを含めて比較しているので、
符号ビットが負になると変動として検出され、データイ
ンタフェース部12に接続される全体制御プロセッサが
この変動検出信号20を受けてからデータを読みだすこ
とにより、測定結果が負のデータであることでエラーを
知ることができ、同一の変動チェックでタイムアウト状
態を検出することができる。また、波数カウンタ回路2
および時間カウンタ回路1からは、各カウンタ1,2の
オーバーフロウ信号が出力されており、この信号もタイ
ムアウト発生信号と同じく結果レジスタ6に接続されて
おり、結果レジスタ6の符号ビットを負の状態にするこ
とにより、測定範囲外の入力信号を検出することができ
る。
Next, the operation for detecting the condition that there is no input will be described. FIG. 4 shows a block diagram of the timeout counter circuit. In FIG. 4, reference numeral 41 is a data register for time-out data, and 42 is a time-out counter configured by a down counter for loading the data in the data register 41 and down-counting with the reference clock 13. An edge detection circuit 43 detects the rising and falling edges of the input signal 14, and the detection signal is connected to the timeout counter 42. Data interface unit 1 in counter control circuit 3
When the counter operable state is set through 2, the timeout counter circuit 10 also becomes operable at the same time. The time-out counter 42 loads the data in the data register 41 regardless of the input signal 14 and starts counting down. When the input signal 14 is present, the rising edge or the falling edge of the input signal is detected by the edge detection circuit 43, and the time-out counter 42 reloads the data of the data register 41 by the detection signal and starts down counting from the beginning. If there is no input signal 14, the edge detection circuit 43 does not perform detection, so the timeout counter 42 finishes counting and generates the timeout generation signal 19. This makes it possible to detect the non-input state of the input signal. By setting appropriate data in the data register 41 according to the measurement frequency, the time-out detection signal 19 is generated when the input signal 14 disappears, which is the counter control circuit 3.
And the counter measurement is forcibly terminated. The time-out occurrence signal 19 is also connected to the result register 6 and brings the sign bit of the result register 6 into a negative state. Since the comparison circuit 9 performs comparison including the sign bit,
When the sign bit becomes negative, it is detected as a fluctuation, and the overall control processor connected to the data interface unit 12 receives the fluctuation detection signal 20 and then reads the data. Therefore, the time-out state can be detected by the same fluctuation check. Also, the wave number counter circuit 2
Also, the time counter circuit 1 outputs the overflow signals of the counters 1 and 2, and this signal is also connected to the result register 6 similarly to the time-out occurrence signal, and the sign bit of the result register 6 is in the negative state. By doing so, an input signal outside the measurement range can be detected.

【0025】図5は上記周波数測定回路を利用したBE
F(バンド除去フィルタ)周波数自動追従型のひずみ率
測定回路の構成を示すものである。図5において、51
は入力アンプであり、ここに被測定信号が入力される。
52はBEFであり、設定された周波数を除去する機能
を有する。53は検波回路であり、BEF52によって
除去された残りの電圧と入力アンプ51からの入力電圧
をそれぞれ検波する。54は基準クロックを発生する基
準クロック発生回路である。55は上記実施例による周
波数測定回路であり、本構成では集積化されコンパクト
にまとめられている。56は回路全体を制御する全体制
御プロセッサであり、検波回路53により検波した結果
の演算処理やBEF52の周波数設定、周波数測定回路
55の初期化や動作制御を行なう。
FIG. 5 shows a BE using the above frequency measuring circuit.
1 shows the configuration of an F (band removal filter) automatic frequency tracking type distortion factor measuring circuit. In FIG. 5, 51
Is an input amplifier to which the signal under measurement is input.
52 is a BEF, which has a function of removing the set frequency. Reference numeral 53 is a detection circuit, which detects the remaining voltage removed by the BEF 52 and the input voltage from the input amplifier 51, respectively. Reference numeral 54 is a reference clock generation circuit for generating a reference clock. Reference numeral 55 denotes the frequency measuring circuit according to the above embodiment, which is integrated and compacted in this configuration. Reference numeral 56 denotes an overall control processor for controlling the entire circuit, which performs arithmetic processing of a result detected by the detection circuit 53, frequency setting of the BEF 52, initialization of the frequency measuring circuit 55, and operation control.

【0026】次に上記ひずみ率測定回路の動作について
説明する。測定信号は入力アンプ51に入力され、ここ
で適正のレベルにTTLレベル変換される。入力アンプ
51の出力信号は、周波数測定回路55に入力されて一
般測定で周波数を測定し、測定結果によって全体制御プ
ロセッサ56によりBEF52を設定し、入力信号の基
本周波数がBEF52よって除去される。全体制御プロ
セッサ56は、検波回路53により、入力アンプ51の
出力信号とBEF52の出力信号を検波し、入力アンプ
51の出力信号の検波データでBEF52の出力信号デ
ータを割ることによって入力信号のひずみ率を測定す
る。
Next, the operation of the distortion rate measuring circuit will be described. The measurement signal is input to the input amplifier 51, where the TTL level is converted to an appropriate level. The output signal of the input amplifier 51 is input to the frequency measurement circuit 55, the frequency is measured by general measurement, the BEF 52 is set by the overall control processor 56 according to the measurement result, and the basic frequency of the input signal is removed by the BEF 52. The overall control processor 56 detects the output signal of the input amplifier 51 and the output signal of the BEF 52 by the detection circuit 53, and divides the output signal data of the BEF 52 by the detection data of the output signal of the input amplifier 51 to obtain the distortion rate of the input signal. To measure.

【0027】図6はBEF52の特性図であり、基準周
波数f0を除去し、基準周波数f0の高調波f1からf
5をそのまま通過させる特性を示している。ひずみ率は
入力信号全体のレベルと基準周波数を除く残りの信号レ
ベルとの比率で求められる。
FIG. 6 is a characteristic diagram of the BEF 52. The reference frequency f0 is removed and the harmonics f1 to f of the reference frequency f0 are removed.
5 shows the characteristic of passing 5 as it is. The distortion rate is obtained by the ratio between the level of the entire input signal and the remaining signal level excluding the reference frequency.

【0028】図5に示す回路では、入力信号の周波数が
周波数測定回路55によって測定され、周波数変動があ
ったときに周波数測定回路55で検出された変動検出信
号により全体制御プロセッサ56がBEF52を適切な
周波数位置に再設定することにより、周波数に追従して
ひずみ率を測定することができる。また、BEF52
は、アナログの同調回路を持っており、設定基準周波数
に対して±1%程度の微少の入力周波数の変動が合って
も自動的に追従して測定ができるようになっている。そ
の反面、アナログの同調方式なので、基準値が±1%以
内の異なる基準値の設定を行なうと、却って回路の安定
に時間がかかり同調が遅くなる傾向がある。したがっ
て、同調範囲内の変動に対しては設定を行なわず、これ
を越えた場合のみ設定を行なうことにより、測定を高速
にかつ安全に行なうことができる。
In the circuit shown in FIG. 5, the frequency of the input signal is measured by the frequency measuring circuit 55, and the fluctuation detection signal detected by the frequency measuring circuit 55 when the frequency changes causes the overall control processor 56 to control the BEF 52 appropriately. By resetting to a different frequency position, the distortion rate can be measured following the frequency. In addition, BEF52
Has an analog tuning circuit, and can automatically follow the measurement even if the input frequency fluctuates by about ± 1% with respect to the set reference frequency. On the other hand, since it is an analog tuning method, if different reference values are set within ± 1%, it takes time for the circuit to stabilize and the tuning tends to slow down. Therefore, the measurement can be performed at high speed and safely by not making the setting for the variation within the tuning range but making the setting only when the variation is exceeded.

【0029】周波数測定回路55に変動範囲を設定し測
定を行なうと、周波数測定回路55は、順次測定を行な
い、比較条件を満足している間は何も出力しないので、
全体制御プロセッサ56は他の処理を実行できる。周波
数が変動して設定範囲を越えると、周波数測定回路55
が変動検出信号を全体制御プロセッサ56に対して出力
する。
When the fluctuation range is set in the frequency measuring circuit 55 and the measurement is performed, the frequency measuring circuit 55 sequentially performs the measurement and outputs nothing while the comparison condition is satisfied.
The overall control processor 56 can perform other processing. If the frequency fluctuates and exceeds the setting range, the frequency measurement circuit 55
Outputs a fluctuation detection signal to the overall control processor 56.

【0030】周波数演算時間はクロックが20MHzの
とき約40μsecであるので変動をすばやく伝えるこ
とができる。
Since the frequency calculation time is about 40 μsec when the clock is 20 MHz, the fluctuation can be transmitted quickly.

【0031】また、測定中に入力が無くなった場合で
も、タイムアウト条件を現在の測定周波数より低い値で
設定しておくことにより、タイムアウト条件の発生で周
波数測定回路55からの変動検出信号が全体制御プロセ
ッサ56に伝えられ、無入力状態を周波数測定回路55
から読みとることで知ることができる。
Further, even if there is no input during the measurement, by setting the timeout condition to a value lower than the current measurement frequency, the fluctuation detection signal from the frequency measuring circuit 55 is entirely controlled by the occurrence of the timeout condition. The no-input state is transmitted to the processor 56, and the no-input state is measured by the frequency measuring circuit 55.
You can know it by reading from.

【0032】なお、図1に示す実施例において、比較基
準データレジスタ8にデータインタフェース部12を通
して周波数を前もって設定しておくことにより、逆に設
定範囲内に周波数が入ったことを検出する目的にも本発
明を活用することができる。
In the embodiment shown in FIG. 1, the frequency is set in advance in the comparison reference data register 8 through the data interface section 12, so that the frequency can be detected within the set range. Can also utilize the present invention.

【0033】[0033]

【発明の効果】本発明は、上記実施例から明らかなよう
に、周波数の自動追従機能や特定周波数検出機能などの
測定機能に対し、浮動小数点形式で基準データと比較す
ることにより、広い周波数範囲で周波数変動を指定の範
囲幅をもって検出することができるという効果を有す
る。
As is apparent from the above embodiment, the present invention compares the measurement function such as the frequency automatic tracking function and the specific frequency detection function with the reference data in the floating point format to thereby obtain a wide frequency range. The effect is that the frequency fluctuation can be detected with a specified range width.

【0034】また、本発明によれば、演算処理と平行し
て次の測定を開始することができるので、変動を高速に
検出することができるという効果を有する。
Further, according to the present invention, since the next measurement can be started in parallel with the arithmetic processing, there is an effect that the fluctuation can be detected at high speed.

【0035】さらに、本発明によれば、入力信号の無入
力状態を特別なアナログの検出回路を持つことなくディ
ジタル回路によるタイムアウトにより検出できるので、
集積化が容易でコンパクトなかつ安価な回路を提供する
ことができるという効果を有する。
Further, according to the present invention, the non-input state of the input signal can be detected by the time-out by the digital circuit without having a special analog detection circuit.
This has the effect of providing a circuit that is easy to integrate, compact, and inexpensive.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施例における周波数測定回路のブ
ロック図
FIG. 1 is a block diagram of a frequency measuring circuit according to an embodiment of the present invention.

【図2】同周波数測定回路における時間カウンタ回路の
ブロック図
FIG. 2 is a block diagram of a time counter circuit in the frequency measurement circuit.

【図3】同周波数測定回路における比較回路のブロック
FIG. 3 is a block diagram of a comparison circuit in the frequency measurement circuit.

【図4】同周波数測定回路におけるタイムアウトカウン
タ回路のブロック図
FIG. 4 is a block diagram of a timeout counter circuit in the frequency measurement circuit.

【図5】同周波数測定回路を利用したひずみ率測定回路
のブロック図
FIG. 5 is a block diagram of a distortion factor measurement circuit using the same frequency measurement circuit.

【図6】同ひずみ率測定回路におけるBEF(バンド除
去フィルタ)の特性図
FIG. 6 is a characteristic diagram of a BEF (band elimination filter) in the same distortion factor measuring circuit.

【図7】従来の周波数測定回路の一例を示すブロック図FIG. 7 is a block diagram showing an example of a conventional frequency measurement circuit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 時間カウンタ回路 2 波数カウンタ回路 3 カウンタ制御回路 4 変換回路 5 演算回路 6 結果レジスタ 7 基準クロックデータレジスタ 8 比較基準データレジスタ 9 比較回路 10 タイムアウトカウンタ回路 11 演算比較制御回路 12 データインタフェース部 13 基準クロック信号 14 入力信号 15 変換終了信号 16 規定カウント終了信号 17 測定開始/停止信号 18 カウント終了信号 19 タイムアウト発生信号 20 変動検出信号 21 時間測定カウンタ 22 信号選択回路 31 比較有効範囲選択回路 32 ビット比較回路 33 比較信号有効判定ゲート 34 比較信号合成回路 41 データレジスタ 42 タイムアウトカウンタ 43 エッジ検出回路 51 入力アンプ 52 BEF(バンド除去フィルタ) 53 検波回路 54 基準クロック発生回路 55 周波数測定回路 56 全体制御プロセッサ 1 hour counter circuit 2 wave number counter circuit 3 counter control circuit 4 conversion circuit 5 arithmetic circuit 6 result register 7 reference clock data register 8 comparison reference data register 9 comparison circuit 10 timeout counter circuit 11 arithmetic comparison control circuit 12 data interface unit 13 reference clock Signal 14 Input signal 15 Conversion end signal 16 Specified count end signal 17 Measurement start / stop signal 18 Count end signal 19 Timeout occurrence signal 20 Fluctuation detection signal 21 Time measurement counter 22 Signal selection circuit 31 Comparison effective range selection circuit 32-bit comparison circuit 33 Comparison signal validity judgment gate 34 Comparison signal synthesizing circuit 41 Data register 42 Timeout counter 43 Edge detection circuit 51 Input amplifier 52 BEF (Band removal filter) 53 Detection circuit 54 Reference clock generation circuit 55 Frequency measurement circuit 56 Overall control processor

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 入力信号に同期して一定クロックでカウ
ントを行なう時間カウンタ回路と、入力信号の波数をカ
ウントする波数カウンタ回路と、前記時間カウンタ回路
および波数カウンタ回路の動作を制御するカウンタ制御
回路と、前記各カウンタ回路の計数値を浮動小数点形式
に変換する変換回路と、前記変換回路で変換したデータ
を浮動小数点形式で演算を行なう演算回路と、前記演算
回路の結果を浮動小数点形式で保存する結果レジスタ
と、比較基準データを浮動小数点形式で設定できる比較
基準データレジスタと、前記結果レジスタのデータと比
較基準データレジスタのデータとを比較することにより
設定された周波数範囲を越える変動を検出する比較回路
とを備えた周波数測定回路。
1. A time counter circuit that counts with a constant clock in synchronization with an input signal, a wave number counter circuit that counts the wave number of an input signal, and a counter control circuit that controls the operations of the time counter circuit and the wave number counter circuit. A conversion circuit for converting the count value of each counter circuit into a floating point format; an operation circuit for operating the data converted by the conversion circuit in a floating point format; and a result of the operation circuit stored in a floating point format. By comparing the data of the result register with the data of the comparison reference data register and the comparison reference data register capable of setting the comparison reference data in the floating point format, the variation exceeding the set frequency range is detected. A frequency measurement circuit including a comparison circuit.
【請求項2】 カウンタ制御回路が、変換回路の変換終
了信号により測定を開始させ、演算処理と平行して次の
周波数測定を行なう連続測定機能を備えた請求項1記載
の周波数測定回路。
2. The frequency measurement circuit according to claim 1, wherein the counter control circuit has a continuous measurement function of starting measurement by a conversion end signal of the conversion circuit and performing the next frequency measurement in parallel with the arithmetic processing.
【請求項3】 入力信号が一定時間以上なくなったこと
を監視するタイムアウト回路を備えた請求項1または2
記載の周波数測定回路。
3. A time-out circuit for monitoring that the input signal has disappeared for a certain period of time or more.
The described frequency measurement circuit.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006017710A (en) * 2004-06-29 2006-01-19 Agilent Technol Inc Method of measuring frequency response of jitter
JP2011090623A (en) * 2009-10-26 2011-05-06 Nec Computertechno Ltd Floating-point retrieval calculation apparatus, method and program
JP2015031680A (en) * 2013-08-07 2015-02-16 三菱電機株式会社 Frequency detector

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