本發明涉及脈沖信號產生領域，特別涉及一種微處理器的整數頻率信號產生電路及產生方法。
背景技術：
1、在電力電子設備系統中，常常需要整數頻率信號，例如測試測量儀器中，整數頻率信號用于生成基帶信號，滿足各種測試需求，另外整數頻率信號還應用于各種需要精確頻率控制的場合，例如精確計時、頻率標準等。
2、現有技術下，設備中的微處理器輸出的頻率信號的占空比和翻轉寄存器的分頻值相關，頻率信號的頻率是通過配置分頻寄存器的分頻值實現的。計數器是在一系列的規則脈沖信號（稱之為時鐘）下工作的，所以頻率信號的頻率變化是以時鐘為單位的。而微處理器的時鐘頻率大多都是幾十mhz~幾百mhz不等，達不到ghz的標準，所以頻率信號想要實現皮秒(ps)級別的改變是不現實的。例如微處理器的工作時鐘為100mhz，周期為10ns，想要實現175khz的頻率信號，其分頻值為571.428，整數部分可以通過配置分頻寄存器實現，小數部分就沒法實現了，因為分頻寄存器的值每增加1就代表計數器多計數一次，小數部分代表小于1個時鐘計算。所以無法實現任意整數頻率信號的輸出。
技術實現思路
1、為解決上述技術問題，本發明提供了一種微處理器的整數頻率信號產生電路及產生方法，以達到可實現任意整數頻率信號輸出的目的。
2、為達到上述目的，本發明的技術方案如下：
3、一種微處理器的整數頻率信號產生電路，包括翻轉寄存器、分頻寄存器、計數器、頻率信號翻轉模塊、整數頻率計算單元和延時單元；
4、所述翻轉寄存器用于頻率信號占空比的控制，供用戶配置其分頻值；
5、所述分頻寄存器用于頻率信號的整數分頻，供用戶配置其分頻值，當用戶計算的分頻值包含小數時，將分頻值的整數部分配置到分頻寄存器中，分頻值的整數部分的1/2配置到翻轉寄存器中，分頻值的小數部分轉換成16進制后配置到整數頻率計算單元中；
6、所述計數器用于使能信號的產生，當計數器的計數值等于翻轉寄存器的分頻值時，輸出使能信號1給頻率信號翻轉模塊和整數頻率計算單元，當計數器的計數值等于分頻寄存器的分頻值時，輸出使能信號2給頻率信號翻轉模塊；
7、所述頻率信號翻轉模塊用于頻率信號的產生，當使能信號1有效時，頻率信號翻轉模塊將頻率信號輸出高電平脈沖，當使能信號2有效時，頻率信號翻轉模塊將頻率信號輸出低電平脈沖；
8、所述整數頻率計算單元用于在使能信號1有效時，計算分頻值的小數部分的延時級數，并發送給延時單元；
9、所述延時單元用于根據整數頻率計算單元發來的延時級數，將頻率信號翻轉模塊輸出的頻率信號進行小于一個時鐘周期的延時，并輸出整數頻率信號。
10、上述方案中，所述整數頻率計算單元包括小數寄存器、整數計算模塊和延時級數計算模塊；
11、所述小數寄存器用于接收用戶配置的分頻值的小數部分，并輸出給整數計算模塊；
12、所述整數計算模塊用于接收小數寄存器發來的分頻值，在使能信號1有效時，計算頻率信號的小數延時數，并將計算得到的小數延時數與256進行比較，當小數延時數小于256時，將其直接輸出給延時級數計算模塊；當小數延時數大于256時，輸出配置使能給分頻寄存器，將分頻寄存器的分頻值在當前值的基礎上加1，并將小數延時數減256后剩下的小數延時數輸出給延時級數計算模塊；
13、所述延時級數計算模塊用于根據整數計算模塊輸出的小數延時數進行計算，得到延時級數，并發送給延時單元。
14、上述方案中，所述延時單元包括串聯的256個延時模塊和1個256選1選擇器；
15、所述延時模塊用于將頻率信號進行延時，第1個延時模塊的輸入為頻率信號翻轉模塊產生的頻率信號，第i個延時模塊的輸入為ai，輸出為zi，每個延時模塊的輸出同時進入下一級延時模塊和256選1選擇器；
16、所述256選1選擇器用于根據整數頻率計算單元發來的延時級數，選擇將某一個延時模塊的頻率信號輸出，即得到整數頻率信號，當延時級數為x時，將第x個延時模塊的輸出zx輸出，即整數頻率信號為zx。
17、一種微處理器的整數頻率信號產生方法，采用如上所述的一種微處理器的整數頻率信號產生電路，包括如下步驟：
18、步驟1、用戶根據要實現的頻率信號計算分頻值，將分頻值的整數部分配置給分頻寄存器，將分頻值的整數部分的1/2配置給翻轉寄存器，將分頻值的小數部分進行16進制轉換后配置給小數寄存器；
19、步驟2、計數器開始計數，當計數器的計數值等于翻轉寄存器的分頻值時，輸出使能信號1，當計數器的計數值等于分頻寄存器的分頻值時，輸出使能信號2；
20、步驟3、頻率信號翻轉模塊接收到使能信號時，產生頻率信號，當使能信號1有效時，頻率信號翻轉模塊輸出高電平脈沖，當使能信號2有效時，頻率信號翻轉模塊輸出低電平脈沖；
21、步驟4、當使能信號1有效時，整數計算模塊開始計算小數延時數，并與256比較，當小數延時數小于256時，將其直接輸出給延時級數計算模塊；當小數延時數大于256時，輸出配置使能給分頻寄存器，將分頻寄存器的分頻值在當前值的基礎上加1，并將小數延時數減256后剩下的小數延時數輸出給延時級數計算模塊；
22、步驟5，延時級數計算模塊根據小數延時數計算出延時級數，發送給延時單元；
23、步驟6、延時單元中的256選1選擇器在接收到延時級數后，選擇對應的延時模塊的頻率信號進行輸出，即得到整數頻率信號。
24、進一步的技術方案中，所述步驟1中，16進制轉換的公式如下：
25、f=m×256；
26、其中，f為小數寄存器配置的分頻值，m為用戶計算的分頻值的小數部分。
27、進一步的技術方案中，所述步驟4中，小數延時數的計算公式如下：
28、d=d+f；
29、其中，d為小數延時數，f為小數寄存器配置的分頻值。
30、進一步的技術方案中，所述步驟5中，延時級數的計算公式如下：
31、n=(d×s+128)÷256；
32、其中，n為延時級數，d為小數延時數，s為步長，即一個時鐘周期內包含多少個延時模塊的延時；
33、s=w/p；
34、其中，w為時鐘周期，p為延時模塊的延時。
35、通過上述技術方案，本發明提供的一種微處理器的整數頻率信號產生電路及產生方法具有如下有益效果：
36、本發明所公開的整數頻率信號輸出電路在用戶不改變翻轉寄存器、分頻寄存器和小數寄存器的分頻值的前提下，通過整數頻率計算單元的整數計算模塊和延時級數計算模塊，自動改變分頻寄存器的分頻值和延時級數，延時級數控制延時單元中256選1選擇器用于選擇延時單元中相應的延時模塊的頻率信號輸出，實現了整數頻率信號的產生。
1.一種微處理器的整數頻率信號產生電路，其特征在于，包括翻轉寄存器、分頻寄存器、計數器、頻率信號翻轉模塊、整數頻率計算單元和延時單元；
2.根據權利要求1所述的一種微處理器的整數頻率信號產生電路，其特征在于，所述整數頻率計算單元包括小數寄存器、整數計算模塊和延時級數計算模塊；
3.根據權利要求1所述的一種微處理器的整數頻率信號產生電路，其特征在于，所述延時單元包括串聯的256個延時模塊和1個256選1選擇器；
4.一種微處理器的整數頻率信號產生方法，采用如權利要求1-3任一項所述的一種微處理器的整數頻率信號產生電路，其特征在于，包括如下步驟：
5.根據權利要求4所述的一種微處理器的整數頻率信號產生方法，其特征在于，所述步驟1中，16進制轉換的公式如下：
6.根據權利要求4所述的一種微處理器的整數頻率信號產生方法，其特征在于，所述步驟4中，小數延時數的計算公式如下：
7.根據權利要求4所述的一種微處理器的整數頻率信號產生方法，其特征在于，所述步驟5中，延時級數的計算公式如下：