引言

    频率测量是电力系统测量中一个十分重要的环节。电力系统中采样对测频要求有一定的实时性。电网频率范围在45Hz与55Hz之间，一般在49.5与50.5之间波动。在精度要求不需要特别高的电网频率测量中，本文给出一种基于DSP芯片TMS320F2812的一种简易测频方法。该方法有效利用F2812的片内外设事件管理器（EV）的捕获功能，在被测信号的有效电平跳变沿捕获计数，电路实现多靠软件设置，运算简单，实时性好，精度达10－3，完全能够满足要求。

1 测频原理及常用方法

   测频是电子测量技术中最基本的测量之一，通常采用的直接测频方法有测频法和测周法两种。

   测频法就是在确定的闸门时间Tw内，记录被测信号的变化周期数（或脉冲个数）Nx，则被测信号的频率为：fx=Nx/Tw。测周期法需要有标准信号的频率fs，在待测信号的一个周期Tx内，记录标准频率的周期数Ns，则被测信号的频率为：fx=fs/Ns。这两种方法都会产生±1误差(计数脉冲和门控信号不同步而产生)和标准频率误差(所使用的晶振不稳定引起)，且±1误差较标准频率误差更大。为了保证测试精度，一般采用低频端测周高频端测频。电网频率在50Hz左右，采用测周法能达到较高的精度。捕获测频原理波形图见图1。精度更高的等精度测频方法有多周期同步测频法和多周期完全同步测频法。但这两种方法实现都比较复杂,可参看参考文献[5].

2 测频的硬件设计

2．1 TMS320F2812芯片简介

   TMS320F2812是TI公司2000系列的新型DSP芯片，具有32位低功耗定点处理器，最高主频150MHz，有强大的操作能力和迅速的中断响应处理能力。片内有18K字高速RAM，128K字的可加密Flash ROM。片上还集成了丰富的片内外设，有SPI、SCI、eCAN和McBSP等多个串口外围设备，16通道的12位模数转换器（ADC），两个事件管理器（EVA，EVB），56个独立的可编程、多用途通用I/O口（GPIO）。该DSP芯片集成了大量工业控制领域应用的外设接口，能大大简化电路设计，同时它也具有足够的处理能力，是应用于控制领域的一款高性能DSP处理器。

2．2 事件管理器及其捕获单元

   其片内外设事件管理器含有两个模块EVA和EVB，每个模块都包括2个通用目的（GP）定时器、3个全比较/PWM单元、3个捕捉单元和1个正交编码脉冲电路。事件管理器为用户提供了众多的功能和特点，在运动控制和马达控制中特别有用。图2是捕获单元模块图，标出了一些相应的寄存器设置。