周波数カウンタV6(16ビットPIC採用)(PIC24FJ64GA002)

今までは、8ビットのPICで製作をしてきましたが、今回は16ビットのPICで周波数カウンタを製作してみました。

ゲートタイマ(1秒用、0.1秒用)には、TIMER1(16ビット)を使用しました。
クロック周波数が32MHz、プリスケーラ値が256なので、TIMER1への設定値は次の式で求めます。

0xBDC = 65536 - (1 / ((1 / (32MHz / 2)) * 256))

入力される信号のカウント用には、TIMER2とTIMER3を結合した、32ビットのカウンタを使用します。
従って、論理上は、4,294,967,296Hzまでのカウントが可能となります。
これでソフトウエアの仕組みも簡単になりました。

TIMER2は単体では、16ビットのタイマとして動作します。

TIMER3は単体では、16ビットのタイマとして動作します。

動作確認は、図1と図2で実施しました。
実用(感度、インピーダンス等)を考慮するのであれば、図2の箇所を図3のアンプに置き換えてください。
SW1で、プリスケーラの値を、1/1、1/8の切替を可能としました。

※注意事項
PIC24FJ64GA002の電源電圧は、規格では2.0V~3.6Vなのですが、今回は無理させて5.0Vを加えて
います。実用的な回路にするには、もう少し工夫が必要です。

FreqCounterV6.c

//********************************************************************** 
/*
　　「周波数カウンタ」
 
　＜DeviceFlags＞
　　_IESO_OFF
　　_FNOSC_PRI
　　_FCKSM_CSDCMD
　　_OSCIOFNC_OFF
　　_POSCMOD_EC
　　_JTAGEN_OFF
　　_GCP_OFF
　　_GWRP_OFF
　　_BKBUG_OFF
　　_COE_OFF
　　_ICS_PGx1
　　_FWDTEN_OFF
*/
//********************************************************************** 
 
#define		LED		PORTA.F0
 
//********************************************************************** 
 
void Timer1Int() org 0x1A
{
	Delay_Cyc(0, 215);
	T1CON.F15 = 0;
	T2CON.F15 = 0;
	IFS0bits.T1IF = 0;
}
 
//********************************************************************** 
 
void main()
{
	unsigned	long	cnt;
	char				buf[20];
	//
	ADPCFG = 0xFFFF;
	TRISA  = 0b11111110;
	TRISB  = 0x0002;
	// timer1(16bits)　ゲートタイム制御
	IPC0bits.T1IP0 = 1;
	IFS0bits.T1IF = 0;
	IEC0bits.T1IE = 1;
	T1CONbits.TCKPS0 = 1;
	T1CONbits.TCKPS1 = 1;
	T1CON.F15 = 0;
	// timer2+3(32bits)　周波数カウント制御 
	IPC2bits.T3IP0 = 1;
	IFS0bits.T3IF = 0;
	IEC0bits.T3IE = 0;
	T2CONbits.TCKPS0 = 0;
	T2CONbits.TCKPS1 = 0;
	T2CONbits.T32 = 1;
	T2CONbits.TCS = 1;
	T2CON.F15 = 0;
	//
	Lcd_Custom_Config(&PORTB, 6, 7, 8, 9, &PORTB, 12, 11, 10);
	Lcd_Custom_Cmd(LCD_CURSOR_OFF);
	Lcd_Custom_Out(1, 1, "FreqCounter V6");
	//
	RPINR3bits.T2CKR0 = 1;
	RPINR3bits.T2CKR1 = 0;
	RPINR3bits.T2CKR2 = 0;
	RPINR3bits.T2CKR3 = 0;
	RPINR3bits.T2CKR4 = 0;
	//
	while(1) {
		if (PORTA.F1 == 1)
			T2CONbits.TCKPS0 = 0;	// 1/1
		else
			T2CONbits.TCKPS0 = 1;	// 1/8
		//
		TMR1 = 0xBDC;	// 65536 - (1 / ((1 / 16MHz) * 256))
		TMR2 = 0;
		TMR3 = 0;
		T1CON.F15 = 1;
		T2CON.F15 = 1;
		//
		LED = 0;
		while (T1CON.F15 == 1)
			;
		LED = 1;
		//
		cnt = TMR3;
		cnt = cnt << 16;
		cnt = cnt | TMR2;
		if (PORTA.F1 != 1)
			cnt *= 8;
		//
		LongWordToStr(cnt, buf);
		Lcd_Custom_Out(2, 1, buf);
		Lcd_Custom_Out(2, 11, "Hz");
		//
		Delay_ms(500);
	}
}
 
//**********************************************************************

手持ちの水晶発信器でいろいろと試してみました。

左側:60MHz(プリスケーラ値は1/8です)
右側:40MHz(プリスケーラ値は1/8です)

左側:32MHz(プリスケーラ値は1/8です)
右側:20MHz(プリスケーラ値は1/8です)

左側:12MHz(プリスケーラ値は1/8です)
右側:6MHz(プリスケーラ値は1/1です)

如何ですか?
こんな簡単な回路で60MHzまでを測定できるんですねえ。。。