第2节 数字信号的测量
第二节数字信号的测量
计数器/计时器（Counter/Timer），简称C/T，的功能就可以通过测量数字脉冲幅宽、时钟周期和频率来测量数字信号的时间或者频率信息。C/T的计数容量范围一般是从16位到48位，可以计的最大的数为2^N(N=16,24,32或48)，这里N是C/T的位数。当被计数的事件是一个时钟源的时钟信号时，如果已知时钟的频率就可以用来测量时间了。
计数器/计时器概述
C/T用来监控信号的状态，和信号从一种状态到另一种状态的转变。C/T也可以检测从低逻辑到高逻辑转变的的上升沿，和从高逻辑到低逻辑转换的下降沿。上升时间和下降时间是让上升沿和下降沿分别出现的时间。给TTL信号做一个规范的注释，为了C/T能检测到边沿，信号状态转变过程时间必须在50ns之内或更少。
TTL电平
C/T的示意图
GATE端为输入端，控制C/T何时开始计数。GATE输入端的功能与触发相似，控制着一次计数动作的开始或停止。
SOURCE（CLK）端也是输入端，接入的信号作为测量的时钟信号，或是输入C/T要计数的信号。
计数寄存器是C/T内部的一个寄存器，完成对事件的计数。该寄存器可以累加计数，也可以递减计数。也就是说，当选择累加计数时，寄存器从0开始，一直可以加到寄存器的最大范围，即Count Register=2 bit。如果是选择递减计数，寄存器则从当前寄存器的值依次递减，它向低计数到0。计数寄存器的大小是以比特的数量来决定的，32位的寄存器可以计数的范围是：Count Register=232。
OUT端为输出端，信号终端可以输出一个脉冲或一串脉冲串。
数字信号脉宽的测量
测量数字信号的脉宽是属于时间测量的内容。可以用一个C/T来测量一次操作持续的时间或两次操作间隔的时间。
时间测量由数字脉冲幅宽、周期和频率所组成。
脉冲幅宽测量的是从上升沿到下降沿或从下降沿到上升沿的时间。
周期是测量的是连续两个上升沿或下降沿之间的时间。
频率是周期的倒数。
周期和脉冲宽度测量
下面的公式来精确计算周期和脉冲幅宽
在这里Count（计数）是时基的数量，就是在测量一个周期或脉冲宽度输入的时钟信号的数量。
频率测量
频率是信号周期的倒数。用以下公式来精确测量频率：
当时基是已知的频率时，可以按照周期和时间项测量。如果时基是未知的，就只能按照时基记号进行测量。如果用一个未知时基频率的外部信号，时基就可能是未知的，但可以知道被测信号与时基信号的关系。
量化误差
Timebase是20MHz,finput是5MHz，因为有量化误差计数可能是3，4，或5,对应于6.67MHz，5MHz，或4MHz的测量频率，导致量化误差多达33%。
频率测量的量化误差
计数器/计时器（Counter/Timer），简称C/T，的功能就可以通过测量数字脉冲幅宽、时钟周期和频率来测量数字信号的时间或者频率信息。C/T的计数容量范围一般是从16位到48位，可以计的最大的数为2^N(N=16,24,32或48)，这里N是C/T的位数。当被计数的事件是一个时钟源的时钟信号时，如果已知时钟的频率就可以用来测量时间了。
计数器/计时器概述
C/T用来监控信号的状态，和信号从一种状态到另一种状态的转变。C/T也可以检测从低逻辑到高逻辑转变的的上升沿，和从高逻辑到低逻辑转换的下降沿。上升时间和下降时间是让上升沿和下降沿分别出现的时间。给TTL信号做一个规范的注释，为了C/T能检测到边沿，信号状态转变过程时间必须在50ns之内或更少。
TTL电平
C/T的示意图
GATE端为输入端，控制C/T何时开始计数。GATE输入端的功能与触发相似，控制着一次计数动作的开始或停止。
SOURCE（CLK）端也是输入端，接入的信号作为测量的时钟信号，或是输入C/T要计数的信号。
计数寄存器是C/T内部的一个寄存器，完成对事件的计数。该寄存器可以累加计数，也可以递减计数。也就是说，当选择累加计数时，寄存器从0开始，一直可以加到寄存器的最大范围，即Count Register=2 bit。如果是选择递减计数，寄存器则从当前寄存器的值依次递减，它向低计数到0。计数寄存器的大小是以比特的数量来决定的，32位的寄存器可以计数的范围是：Count Register=232。
OUT端为输出端，信号终端可以输出一个脉冲或一串脉冲串。
数字信号脉宽的测量
测量数字信号的脉宽是属于时间测量的内容。可以用一个C/T来测量一次操作持续的时间或两次操作间隔的时间。
时间测量由数字脉冲幅宽、周期和频率所组成。
脉冲幅宽测量的是从上升沿到下降沿或从下降沿到上升沿的时间。
周期是测量的是连续两个上升沿或下降沿之间的时间。
频率是周期的倒数。
周期和脉冲宽度测量
下面的公式来精确计算周期和脉冲幅宽
在这里Count（计数）是时基的数量，就是在测量一个周期或脉冲宽度输入的时钟信号的数量。
频率测量
频率是信号周期的倒数。用以下公式来精确测量频率：
当时基是已知的频率时，可以按照周期和时间项测量。如果时基是未知的，就只能按照时基记号进行测量。如果用一个未知时基频率的外部信号，时基就可能是未知的，但可以知道被测信号与时基信号的关系。
量化误差
Timebase是20MHz,finput是5MHz，因为有量化误差计数可能是3，4，或5,对应于6.67MHz，5MHz，或4MHz的测量频率，导致量化误差多达33%。
频率测量的量化误差
