CN114167942B - 芯片内部时钟频率校准方法,计算机设备及可读存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请是关于一种芯片内部时钟频率校准方法,计算机设备及可读存储介质。本申请包括:获取微控制芯片当前的工作温度TExact;根据温度与频率关系函数得到微控制芯片在当前工作温度下的测算时钟频率f(TExact);获取标准温度偏置值,标准温度偏置值为在标准温度下,标准时钟频率与测算时钟频率的差值;根据标准温度偏置值对当前工作温度下的测算时钟频率进行校准,得到基础时钟频率FREFO。本申请提供的方案,微控制芯片在不同温度环境下采用校准后的基础时钟频率FREFO能够正常运行且精准稳定输出信号,另外采用本申请芯片内部时钟频率校准方法,相对于传统使用外部时钟来源作为微控制芯片基础时钟信号源来说,减少了微控制芯片外围电路,成本优势明显。
Description
技术领域
本申请涉及电子技术领域,尤其涉及一种芯片内部时钟频率校准方法,计算机设备及可读存储介质。
背景技术
在当前集成电路设计领域,时钟源是片上微处理系统必不可少的一部分,如果是单芯片系统,时钟源一般分为两类:外部时钟源(如晶振)和内部振荡器。
使用内部RC振荡器作为时钟的系统相对于传统使用外部时钟源作为微控制芯片基础时钟信号源来说,减少了微控制芯片外围电路,成本优势明显,但微控制芯片内部的时钟频率是由微控制芯片内的时钟振荡器产生,因微控制芯片生产制造工艺的限制,使得微控制芯片内部的时钟频率与设计标准存在偏差,
另外由于目前微控制芯片内部的RC振荡器存在温飘,且不同的温度对RC振荡器的精度存在影响。
当微控制芯片出厂时,尽管可以把时钟精度调校到非常高的精度,例如,在1PPM(Part Per Million,百万分比)以内,但在实际使用过程中,微控制芯片的环境温度发生变化会导致时钟频率发生漂移。如果未对微控制芯片时钟信号进行校准,则微控制芯片内部时钟每天会产生大约±2.6秒的偏差,因此需要根据不同的温度经过校准后使用。
专利号为201510260176.5的专利公开了一种时钟频率的校准方法,但是这种校准方法是依靠计算两个计数器n1、n2的差值n,将其带入某一时钟频率校准公式,但是,在实际应用中,微控制芯片的工作环境温度会对内部时钟的频率造成影响,该现有技术没有考虑工作环境温度的因素,因此,内部时钟的计时不够准确。
本申请提供一种仅使用微控制芯片内部时钟而不需使用外部时钟来源,通过内部时钟频率校准方法,将校准后的频率用于微控制芯片使用。这样减少微控制芯片硬件电路,成本优势明显。
发明内容
为克服相关技术中存在的问题,本申请提供一种芯片内部时钟频率校准方法,该芯片内部时钟频率校准方法根据微控制芯片特性,根据不同温度去校准时钟频率FREFO,保证微控制芯片正常工作期间的精准运行且可靠稳定。
本申请第一方面提供一种芯片内部时钟频率校准方法,包括如下步骤:
获取微控制芯片当前的工作温度TExact;
根据温度与频率关系函数得到所述微控制芯片在当前工作温度下的测算时钟频率f(TExact);
获取标准温度偏置值,所述标准温度偏置值为在标准温度下,标准时钟频率与测算时钟频率的差值;
根据所述标准温度偏置值对所述当前工作温度下的测算时钟频率进行校准,得到基础时钟频率FREFO。
在一种实施方式中,所述温度与频率关系函数为:
f(x)=A*x2+B*x+C
其中,x为芯片工作温度,x范围∈[-10℃,60℃],其中A、B和C为经验常数。
在一种实施方式中,所述根据所述标准温度偏置值对所述当前工作温度下的测算时钟频率进行校准,得到基础时钟频率FREFO之后,包括:
使用校准后的所述基础时钟频率FREFO,测量所述微控制芯片内部的低功耗低频时钟频率FVLO。
在一种实施方式中,所述使用校准后的所述基础时钟频率FREFO,测量所述微控制芯片内部的低功耗低频时钟频率FVLO,包括:
在测量时间T内计数输出周期方波数CountVLO;
计时器Timer A0采用所述基础时钟频率FREFO,根据输出周期方波数CountREFO测量所述测量时间T;其中,所述基础时钟频率FREFO,输出周期方波数CountREFO以及测量时间T之间的关系为:T=CountREFO/FREFO;
根据CountVLO和测量时间T计算低功耗低频时钟频率FVLO;其中,所述低功耗低频时钟频率FVLO,输出周期方波数CountVLO以及测量时间T之间的关系为:FVLO=CountVLO/T。
在一种实施方式中,所述计时器Timer A0在固定时间T1内采用所述基础时钟频率FREFO输出方波数CountREFO,
所述基础时钟RTC采用所述微控制芯片的FVLO,计数所述基础时钟RTC在所述固定时间T1内输出方波数CountVLO,计算得到所述FVLO的测量频率;其中,所述低功耗低频时钟频率FVLO,所述基础时钟频率FREFO,输出周期方波数CountVLO以及输出方波数CountREFO之间的关系为:FVLO=FREFO*CountVLO/CountREFO。
在一种实施方式中,所述根据所述标准温度偏置值对所述当前工作温度下的测算时钟频率进行校准,得到基础时钟频率FREFO之后;包括:
所述微控制芯片的计时器Timer A1的基础时钟频率选用校准后的所述基础时钟频率FREFO;
所述计时器Timer A1输出PWM波形作为遥控发码的载波信号;
测试所述载波信号的载波信号周期是否在标准周期范围内,若是,则所述载波信号满足要求;
所述计时器Timer A1是能够采用基础时钟频率FREFO输出PWM波形作为遥控发码的载波信号的计时器。
在一种实施方式中,所述根据所述标准温度偏置值对所述当前工作温度下的测算时钟频率进行校准,得到基础时钟频率FREFO之后;包括:
微控制芯片的计时器Timer A1的基础时钟频率选用所述FREFO经倍频后的SMCLK;
所述计时器Timer A1输出PWM波形作为遥控发码的载波信号;
测试所述载波信号的载波信号周期是否在标准周期范围内,若是,则所述载波信号满足要求。
在一种实施方式中,所述标准温度为25℃;
所述根据所述标准温度偏置值对所述当前工作温度下的测算时钟频率进行校准,得到基础时钟频率FREFO,包括:
根据以下公式计算基础时钟频率FREFO;
FREFO=f(TExact)+[Freq25Exact-f(25)]
其中,Freq25Exact在所述标准温度下的标准时钟频率,f(25)为在所述标准温度下的测算时钟频率。
本申请第二方面提供一种计算机设备,包括:
包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,其征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至8中任一项所述方法的步骤。
本申请第三方面提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至8中任一项所述方法的步骤。
本申请提供的技术方案可以包括以下有益效果:本方案使用微控制芯片的某一个接口作为采样口,获取微控制芯片当前的工作温度TExact,并根据温度与频率关系函数得到微控制芯片当前温度的测算时钟频率f(TExact),该测算时钟频率结合了微控制芯片的工作温度差异这一因素,所得到的基础时钟频率FREFO具有采用价值。
获取标准温度偏置值,标准温度偏置值为在标准温度下,标准时钟频率与测算时钟频率的差值,标准温度偏置值为不同温度下的基础时钟频率校准提供了参考校准方向。
根据所述标准温度偏置值对当前工作温度下的测算时钟频率进行校准,得到基础时钟频率FREFO,本方案结合温度因素下将得到的测算时钟频率与标准温度偏置值校准,所得到的基础时钟频率FREFO客观且精准。
该方法校准后的基础时钟频率FREFO是根据微控制芯片在不同温度下所校准得到的基础时钟频率FREFO能够保证微控制芯片在不同温度环境下采用校准后的基础时钟频率FREFO正常运行且精准稳定输出信号,另外采用本申请芯片内部时钟频率校准方法,相对于传统使用外部时钟来源作为微控制芯片基础时钟信号源来说,减少了微控制芯片外围电路,成本优势明显。
应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的,并不能限制本申请。
附图说明
通过结合附图对本申请示例性实施方式进行更详细的描述,本申请的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显,其中,在本申请示例性实施方式中,相同的参考标号通常代表相同部件。
图1是本申请实施例示出的芯片内部时钟频率校准方法的流程示意图;
图2是本申请实施例示出的测量低功耗低频时钟频率FVLO的方法一流程示意图;
图3是本申请实施例示出的测量低功耗低频时钟频率FVLO的方法二流程示意图;
图4是本申请实施例示出的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本申请的优选实施方式。虽然附图中显示了本申请的优选实施方式,然而应该理解,可以以各种形式实现本申请而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反,提供这些实施方式是为了使本申请更加透彻和完整,并且能够将本申请的范围完整地传达给本领域的技术人员。
在本申请使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的,而非旨在限制本申请。在本申请和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式,除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解,本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
应当理解,尽管在本申请可能采用术语“第一”、“第二”、“第三”等来描述各种信息,但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如,在不脱离本申请范围的情况下,第一信息也可以被称为第二信息,类似地,第二信息也可以被称为第一信息。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
实施例一
在当前集成电路设计领域,时钟源是片上微处理系统必不可少的一部分。如果是单芯片系统,时钟源一般分为两类:片外时钟源(如晶振)和片内振荡器。
使用内部RC振荡器作为时钟的系统相对于传统使用外部时钟来源作为微控制芯片基础时钟信号源来说,减少了微控制芯片外围电路,成本优势明显,但微控制芯片内部的时钟频率是由微控制芯片内的时钟振荡器产生,因微控制芯片生产制造工艺的限制,使得微控制芯片内部的时钟频率与设计标准存在偏差,
另外由于目前微控制芯片内部的RC振荡器存在温飘,且不同的温度对RC的精度存在影响。
当微控制芯片出厂时,尽管可以把时钟精度调校到非常高的精度,例如,在1PPM(Part Per Million,百万分比)以内,但在实际使用过程中,微控制芯片的环境温度发生变化会导致时钟频率发生漂移。如果未对微控制芯片时钟信号进行校准,则微控制芯片内部时钟每天会产生大约±2.6秒的偏差,因此需要根据不同的温度经过校准后使用。
专利号为201510260176.5的专利公开了一种时钟频率的校准方法,但是这种校准方法是依靠计算两个计数器n1、n2的差值n,将其带入某一时钟频率校准公式,但是,在实际应用中,微控制芯片的工作环境温度会对内部时钟的频率造成影响,该现有技术没有考虑工作环境温度的因素,因此,内部时钟的计时不够准确。
针对上述问题,本申请实施例提供一种仅使用微控制芯片内部时钟而不需使用外部时钟来源,通过内部时钟频率校准方法,将校准后的频率用于微控制芯片使用。这样减少微控制芯片硬件电路,成本优势明显。
该芯片内部时钟频率校准方法根据微控制芯片特性,根据不同温度去校准时钟频率FREFO,保证微控制芯片正常工作期间的精准运行且可靠稳定。
以下结合附图详细描述本申请实施例的技术方案。
图1是本申请实施例示出的芯片内部时钟频率校准方法的流程示意图。
参见图1,
S101获取微控制芯片当前的工作温度TExac;
首先,使用微控制芯片的某一个接口作为AD(analog-to-digital conversions)采样口,采集微控制芯片当前工作温度TExact。温度的获取可以是通过传感器采集方式或者其他能采集温度的方式,本申请实施例对温度采集的方式不作限制。
S102根据温度与频率关系函数得到所述微控制芯片在当前工作温度下的测算时钟频率f(TExact);
温度与频率关系函数为:
f(x)=A*x2+B*x+C
微控制芯片工作温度x范围∈[-10℃,60℃],其中A、B、C为经常常数;
温度与频率关系函数f(x)是根据实际N颗微控制芯片测试在不同温度下的内部时钟频率数据的分布规律而得到的,其中微控制芯片工作温度x范围∈[-10℃,60℃]是根据大多数微控制芯片的环境工作范围而设定,而当微控制芯片的工作温度在超出该范围温度下仍能正常工作,仍适合应用于该温度与频率关系函数。
A、B、C为根据微控制芯片多次测试验证所得出的数据,该测算时钟频率考虑了当前微控制芯片的工作温度,该测算时钟频率考虑了当前微控制芯片的不同工作温度,未脱离温度因素进行校准所得到的基础时钟频率FREFO更具有采用价值。
以遥控器微控制芯片实际应用为例,使用的微控制芯片的温度与频率关系函数为A=-0.02,B=6.7,C=32641。
S103获取标准温度偏置值,标准温度偏置值为在标准温度下,标准时钟频率与测算时钟频率的差值。
本申请实施例的标准温度为25摄氏度,
标准温度下的测算时钟频率是依据温度与频率关系函数得到微控制芯片在25℃的测算时钟频率f(25);
具体为把温度为25摄氏度带入上述温度与频率关系函数,则可以得到微控制芯片在25摄氏度的测算时钟频率。
标准时钟频率是每颗微控制芯片在工厂25℃环境下测试出来的标准时钟频率Freq25Exact。
标准温度偏置值为[Freq25Exact-f(25)],该标准温度偏置值可以为正数也可以为负数,具体由微控制芯片的实际情况而定。
S104根据标准温度偏置值对当前工作温度下的测算时钟频率进行校准,得到基础时钟频率FREFO;
本申请实施例的基础时钟频率FREFO结合温度因素下将测算时钟频率与标准温度偏置值校准得到。
该步骤所校准时钟频率公式为:
FREFO=f(TExact)+[Freq25Exact-f(25)]
当计算出该微控制芯片在当前该温度下的测算时钟频率,与标准温度偏置值进行校准,即可得到当前的校准基础时钟频率。
该微控制芯片内部时钟校准方法可应用于任何微控制芯片,本申请不作应用场景的限制,本申请实施例仅以遥控器微控制芯片为例。
遥控器最常使用红外线脉冲的频率为38KHz,若使用内部时钟频率去输出该频段的脉冲信号的话,需先对微控制芯片内部时钟频率FREFO进行校准,使之能输出38KHz红外线脉冲信号。
首先是使用遥控器微控制芯片的某一个I/O口作为AD(analog-to-digitalconversions)采样口,通过温度传感器采集微控制芯片当前工作温度TExact,遥控器微控制芯片内部时钟温度与频率关系函数是:f(x)=0.02*x2+3.7*x+32641。
该温度曲线为遥控器微控制芯片在多次测试验证所得到的的温度与频率关系函数,将当前采样口所采集到的的温度带入该温度与频率关系函数,得到该温度下的测算时钟频率。
获取遥控器微控制芯片的标准温度偏置值,具体为将25摄氏度带入上述温度与频率关系函数,得到25摄氏度的测算时钟频率,同时获取25摄氏度下的该遥控器微控制芯片的标准时钟频率,该标准时钟频率可以是微控制芯片在出厂时所测。
然后根据上述三个数据,分别是f(TExact),Freq25Exact,f(25);代入频率校准公式,校准公式为FREFO=f(TExact)+[Freq25Exact-f(25)]。得到该微控制芯片的校准时钟频率。
本申请实施例的有益效果:本方案使用微控制芯片的某一个接口作为采样口,获取微控制芯片当前的工作温度TExact,并根据温度与频率关系函数得到微控制芯片当前温度的测算时钟频率f(TExact),该测算时钟频率结合了微控制芯片的工作温度差异这一因素,所得到的基础时钟频率FREFO具有采用价值。
获取标准温度偏置值,标准温度偏置值为在标准温度下,标准时钟频率与测算时钟频率的差值,标准温度偏置值为不同温度下的基础时钟频率校准提供了参考校准方向。
根据所述标准温度偏置值对当前工作温度下的测算时钟频率进行校准,得到基础时钟频率FREFO,本方案结合温度因素下将得到的测算时钟频率与标准温度偏置值校准,所得到的基础时钟频率FREFO客观且精准。
该方法校准后的基础时钟频率FREFO,是根据微控制芯片在不同温度下所校准得到的基础时钟频率FREFO,能够保证微控制芯片在不同温度环境下采用校准后的基础时钟频率FREFO正常运行且精准稳定输出信号,另外本申请采用了本发明的内部时钟频率校准方法,相对于传统使用外部时钟来源作为微控制芯片基础时钟信号源来说,减少了微控制芯片外围电路,成本优势明显。
实施例二
上述实施例得到微控制芯片校准的时钟频率后,需要验证该频率是否可以满足输出信号的要求,本申请实施例示例性采用以遥控器微控制芯片校准后的基础时钟频率FREFO进行验证。
为了验证校准后的基础时钟频率FREFO是否满足遥控器微控制芯片发码要求,验证方法有以下两种:
方法一:微控制芯片的计时器Timer A1采用校准后的内部时钟频率FREFO,该计时器Timer A1输出PWM波形作为遥控发码的载波信号,测试载波信号的载波信号周期是否在标准周期范围内,若是,则所述载波信号满足要求。
具体是计时器Timer A1以内部时钟频率FREFO作为基础频率,依据计时器A1的寄存器数值,输出信号的周期为计时器(Timer A1)的寄存器数值/基础频率,即能得到该输出信号的频率。
以遥控器微控制芯片为例,如经测试其载波信号周期为26.4us左右,则满足红外线脉冲频率38KHz的周期要求,这样使用微控制芯片内部的时钟频率,能确保满足遥控器正常发码需求。
本申请实施例的计时器Timer A1是微控制芯片能够采用基础时钟频率FREFO输出PWM波形的计时器。
方法二:微控制芯片的计时器Timer A1的基础时钟频率选用校准后的内部时钟频率FREFO倍频后的SMCLK,计时器Timer A1输出PWM波形作为遥控发码的载波信号,测试载波信号的载波信号周期是否在标准周期范围内,若是,则所述载波信号满足要求。
这个SMCLK是经过FREFO倍频后的频率。倍频后SMCLK频率以16MHz为例,计时器Timer A1以16MHz作为基础频率,依据计时器A1的寄存器数值,输出信号的周期为计时器Timer A1的寄存器数值/基础频率,即能得到该输出信号的频率。
以遥控器微控制芯片为例,若得到的载波信号周期为26.4us左右,则能满足红外线脉冲频率38KHz的周期要求。这样仅使用微控制芯片内部的时钟频率,就能确保满足遥控器正常发码需求。
本申请实施例的有益效果:本申请实施例采用了两种可选的方法来验证实施例一所校准得到的时钟频率,校准得到的时钟频率经过验证能够证明输出信号的符合要求,则进一步确保了校准后基础时钟频率FREFO的精度及可靠性。
实施例三
本申请实施例以遥控器为例,上述实施例一校准的是遥控器正常工作下的基础时钟频率,但因遥控器对功耗要求较高,遥控器微控制芯片内部会提供不同的时钟频率,其一基础时钟频率FREFO作用为遥控器微控制芯片提供基础时钟频率(一般使用32768Hz),其二低功耗时钟频率FVLO(遥控器一般使用10KHz)主要作用在遥控器处于超低功耗模式下所使用的频率。大部分时间遥控器微控制芯片会工作在超低功耗模式下,为保证遥控器电池使用寿命,必须保证主微控制芯片处于超低功耗状态,微控制芯片内部使用到另一低功耗时钟频率FVLO,标准通常为10KHz。但因该低功耗时钟频率FVLO在相同工作温度、统一供电电压下单个微控制芯片都存在差异,不同温度下的差异更大,因此需要测量微控制芯片内部的实际低功耗低频时钟频率FVLO。测量方法如下:
图2是本申请实施例示出的测量低功耗低频时钟频率FVLO的方法一流程示意图;
图3是本申请实施例示出的测量低功耗低频时钟频率FVLO的方法二流程示意图。
本申请实施例是通过根据校准后基础时钟频率FREFO,去测量低功耗低频时钟频率FVLO。具体方式为:
本申请实施例先通过上述实施例一的校准方法校准得到基础时钟频率FREFO,然后去测量低功耗低频时钟频率FVLO。
方法一,参见图2:
S201在测量时间T内计数输出周期方波数CountVLO;
S202计时器Timer A0采用基础时钟频率FREFO,根据输出周期方波数CountREFO测量测量时间T;
其中,基础时钟频率FREFO,输出周期方波数CountREFO以及测量时间T之间的关系为:T=CountREFO/FREFO;
S203根据CountVLO和测量时间T计算低功耗低频时钟频率FVLO。
其中,低功耗低频时钟频率FVLO,输出周期方波数CountVLO以及测量时间T之间的关系为:FVLO=CountVLO/T。
计时器Timer A0为微控制芯片内的计时器,能够采用基础时钟频率FREFO计数输出方波的计时器。
该方法是在未知的测量时间T内,基础时钟RTC选用所述微控制芯片的FVLO,并计数测量时间T内计数输出方波数CountVLO。
然后在对应的时间内,计时器Timer A0使用校准后的基础时钟频率FREFO,根据输出方波数CountREFO得到测量时间T,并根据测量得到的测量时间T及周期方波数CountVLO得到FVLO的测量频率。
测量时间T为S202步骤中基础时钟频率FREFO/CountREFO;
FVLO=CountVLO/T。
方法二,参见图3:
S301计时器Timer A0在固定时间T1内采用所述基础时钟频率FREFO输出方波数CountREFO;
S302基础时钟RTC采用所述微控制芯片的FVLO,计数基础时钟RTC在固定时间T1内输出方波数CountVLO;
S303计算得到FVLO的测量频率。
其中,低功耗低频时钟频率FVLO,基础时钟频率FREFO,输出周期方波数CountVLO以及输出方波数CountREFO之间的关系为:FVLO=FREFO*CountVLO/CountREFO。
该方法是在已知固定的时间内T1内,计数基础时钟RTC在固定时间T1内输出方波数CountVLO,得到方波数CountVLO,FREFO以及CountREFO则能够计算得到FVLO的测量频率,计算公式为FVLO=FREFO*CountVLO/CountREFO。
根据测量的低功耗时钟频率FVLO与标准频率的差异进一步判断是否需要进行校准。
本申请实施例的有益效果:本申请的测量低功耗低频时钟频率FVLO的方法是先通过频率温度曲线公式去校准FREFO,再使用校准后的FREFO去测量实际的低功耗时钟频率FVLO。进而判断低功耗时钟频率FVLO是否进行校准,分别在在两个阶段分别校准测量,保证了微控制芯片时钟频率的精确度,以提高微控制芯片工作可靠性。
实施例四
与前述应用功能实现方法实施例相对应,本申请实施例还提供一种计算机设备,包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,处理器执行计算机程序时实现上述实施例中任一项所提方法的步骤。
关于上述实施例中的系统,其中各个模块执行操作的具体方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述,此处将不再做详细阐述说明。
图4是本申请实施例示出的计算机设备的结构示意图。
参见图4,电子设备1000包括存储器1010和处理器1020。
处理器1020可以是中央处理单元(Central Processing Unit,CPU),还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor,DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit,ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array,FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
存储器1010可以包括各种类型的存储单元,例如系统内存、只读存储器(ROM),和永久存储装置。其中,ROM可以存储处理器1020或者计算机的其他模块需要的静态数据或者指令。永久存储装置可以是可读写的存储装置。永久存储装置可以是即使计算机断电后也不会失去存储的指令和数据的非易失性存储设备。在一些实施方式中,永久性存储装置采用大容量存储装置(例如磁或光盘、闪存)作为永久存储装置。另外一些实施方式中,永久性存储装置可以是可移除的存储设备(例如软盘、光驱)。系统内存可以是可读写存储设备或者易失性可读写存储设备,例如动态随机访问内存。系统内存可以存储一些或者所有处理器在运行时需要的指令和数据。此外,存储器1010可以包括任意计算机可读存储媒介的组合,包括各种类型的半导体存储微控制芯片(DRAM,SRAM,SDRAM,闪存,可编程只读存储器),磁盘和/或光盘也可以采用。在一些实施方式中,存储器1010可以包括可读和/或写的可移除的存储设备,例如激光唱片(CD)、只读数字多功能光盘(例如DVD-ROM,双层DVD-ROM)、只读蓝光光盘、超密度光盘、闪存卡(例如SD卡、min SD卡、Micro-SD卡等等)、磁性软盘等等。计算机可读存储媒介不包含载波和通过无线或有线传输的瞬间电子信号。
存储器1010上存储有可执行代码,当可执行代码被处理器1020处理时,可以使处理器1020执行上文述及的方法中的部分或全部。
上文中已经参考附图详细描述了本申请的方案。在上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详细描述的部分,可以参见其他实施例的相关描述。本领域技术人员也应该知悉,说明书中所涉及的动作和模块并不一定是本申请所必须的。另外,可以理解,本申请实施例方法中的步骤可以根据实际需要进行顺序调整、合并和删减,本申请实施例装置中的模块可以根据实际需要进行合并、划分和删减。
此外,根据本申请的方法还可以实现为一种计算机程序,该计算机程序包括用于执行本申请的上述方法中部分或全部步骤的计算机程序代码指令。
本申请还可以实施为一种计算机可读存储介质,其上存储有可执行代码(或计算机程序、或计算机指令代码),当可执行代码(或计算机程序、或计算机指令代码)被电子设备(或电子设备、服务器等)的处理器执行时,使处理器执行根据本申请的上述方法的各个步骤的部分或全部。
本领域技术人员还将明白的是,结合这里的申请所描述的各种示例性逻辑块、模块、电路和算法步骤可以被实现为电子硬件、计算机软件或两者的组合。
附图中的流程图和框图显示了根据本申请的多个实施例的系统和方法的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上,流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分,模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意,在有些作为替换的实现中,方框中所标记的功能也可以以不同于附图中所标记的顺序发生。例如,两个连续的方框实际上可以基本并行地执行,它们有时也可以按相反的顺序执行,这依所涉及的功能而定。也要注意的是,框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合,可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现,或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
以上已经描述了本申请的各实施例,上述说明是示例性的,并非穷尽性的,并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下,对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择,旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术的改进,或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。
Claims (9)
1.一种芯片内部时钟频率校准方法,其特征在于,包括如下步骤:
获取微控制芯片当前的工作温度TExact;
根据温度与频率关系函数得到所述微控制芯片在当前工作温度下的测算时钟频率f(TExact);
获取标准温度偏置值,所述标准温度偏置值为在标准温度下,标准时钟频率与测算时钟频率的差值;
根据所述标准温度偏置值对所述当前工作温度下的测算时钟频率进行校准,得到基础时钟频率F REFO;
验证基础时钟频率F REFO是否可以满足输出信号的要求;
所述验证基础时钟频率F REFO是否可以满足输出信号的要求包括:
微控制芯片的计时器Timer A1的基础时钟频率选用校准后的基础时钟频率FREFO或选用基础时钟频率F REFO经倍频后的SMCLK;
计时器Timer A1输出PWM波形作为遥控发码的载波信号;
测试载波信号的载波信号周期是否在标准周期范围内,若是,则所述载波信号满足要求。
2.根据权利要求1所述的芯片内部时钟频率校准方法,其特征在于,
所述温度与频率关系函数为:
;
其中,为芯片工作温度,/>范围∈[-10℃,60℃],其中A、B和C为经验常数。
3.根据权利要求1所述的芯片内部时钟频率校准方法,其特征在于:
所述根据所述标准温度偏置值对所述当前工作温度下的测算时钟频率进行校准,得到基础时钟频率F REFO之后,包括:
使用校准后的所述基础时钟频率F REFO,测量所述微控制芯片内部的低功耗低频时钟频率F VLO。
4.根据权利要求3所述的芯片内部时钟频率校准方法,其特征在于,所述使用校准后的所述基础时钟频率F REFO,测量所述微控制芯片内部的低功耗低频时钟频率F VLO,包括:
在测量时间T内计数低功耗低频时钟频率F VLO的输出周期方波数CountVLO;
计时器Timer A0采用所述基础时钟频率F REFO,根据基础时钟频率F REFO的输出周期方波数CountREFO测量所述测量时间T;其中,所述基础时钟频率F REFO,基础时钟频率F REFO的输出周期方波数CountREFO以及测量时间T之间的关系为:T=CountREFO/F REFO;
根据低功耗低频时钟频率F VLO的输出周期方波数CountVLO和测量时间T计算低功耗低频时钟频率F VLO;其中,所述低功耗低频时钟频率F VLO,低功耗低频时钟频率F VLO的输出周期方波数CountVLO以及测量时间T之间的关系为:F VLO=CountVLO /T。
5.根据权利要求3所述的芯片内部时钟频率校准方法,其特征在于,所述使用校准后的所述基础时钟频率F REFO,测量所述微控制芯片内部的低功耗低频时钟频率F VLO,包括:
计时器Timer A0在固定时间T1内采用所述基础时钟频率F REFO的输出方波数CountREFO;
以所述微控制芯片的低功耗低频时钟频率F VLO作为基础时钟RTC的频率,计数所述基础时钟RTC在所述固定时间T1内低功耗低频时钟频率F VLO的输出方波数CountVLO,计算得到所述低功耗低频时钟频率F VLO的测量频率;其中,所述低功耗低频时钟频率F VLO,所述基础时钟频率F REFO,低功耗低频时钟频率F VLO的输出周期方波数CountVLO以及基础时钟频率F REFO的输出方波数CountREFO之间的关系为:F VLO= F REFO* CountVLO / CountREFO。
6.根据权利要求1所述的芯片内部时钟频率校准方法,其特征在于:
所述计时器Timer A1是能够采用基础时钟频率F REFO输出PWM波形作为遥控发码的载波信号的计时器。
7.根据权利要求1所述的芯片内部时钟频率校准方法,其特征在于:
所述标准温度为25℃;
所述根据所述标准温度偏置值对所述当前工作温度下的测算时钟频率进行校准,得到基础时钟频率F REFO,包括:
根据以下公式计算基础时钟频率F REFO;
F REFO= f(T Exact ) + [Freq25Exact - f(25)]
其中,Freq25Exact在所述标准温度下的标准时钟频率,f(25)为在所述标准温度下的测算时钟频率。
8.一种计算机设备,包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,其征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至7中任一项所述方法的步骤。
9.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7中任一项所述方法的步骤。
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Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH1165694A (ja) * | 1997-08-15 | 1999-03-09 | Nec Corp | ソフトウェア時計の補正方式 |
CN107272821A (zh) * | 2017-06-07 | 2017-10-20 | 上海东软载波微电子有限公司 | 实时时钟校准方法及装置、存储介质、电子设备 |
CN110308762A (zh) * | 2019-06-21 | 2019-10-08 | 广芯微电子(广州)股份有限公司 | 一种芯片内部时钟源的时钟频率校准方法 |
CN110380724A (zh) * | 2019-07-26 | 2019-10-25 | 北京智芯微电子科技有限公司 | Rtc时钟频率温度补偿芯片 |
CN111443587A (zh) * | 2020-04-16 | 2020-07-24 | 珠海泰芯半导体有限公司 | 一种外部时钟校准方法及系统 |
CN111665431A (zh) * | 2020-04-26 | 2020-09-15 | 江西联智集成电路有限公司 | 芯片内部时钟源校准方法、装置、设备及介质 |
CN111934678A (zh) * | 2020-09-28 | 2020-11-13 | 深圳英集芯科技有限公司 | 芯片内时钟频率自动校准方法及相关产品 |
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Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7890787B2 (en) * | 2005-06-17 | 2011-02-15 | Analog Devices, Inc. | Microprocessor programmable clock calibration system and method |
WO2011100475A1 (en) * | 2010-02-10 | 2011-08-18 | Maxlinear, Inc. | Tcxo replacement for gps |
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2021
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Patent Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH1165694A (ja) * | 1997-08-15 | 1999-03-09 | Nec Corp | ソフトウェア時計の補正方式 |
CN107272821A (zh) * | 2017-06-07 | 2017-10-20 | 上海东软载波微电子有限公司 | 实时时钟校准方法及装置、存储介质、电子设备 |
CN110308762A (zh) * | 2019-06-21 | 2019-10-08 | 广芯微电子(广州)股份有限公司 | 一种芯片内部时钟源的时钟频率校准方法 |
CN110380724A (zh) * | 2019-07-26 | 2019-10-25 | 北京智芯微电子科技有限公司 | Rtc时钟频率温度补偿芯片 |
CN111443587A (zh) * | 2020-04-16 | 2020-07-24 | 珠海泰芯半导体有限公司 | 一种外部时钟校准方法及系统 |
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CN112269424A (zh) * | 2020-11-19 | 2021-01-26 | 珠海零边界集成电路有限公司 | 一种芯片时钟频率校准方法、装置、设备和介质 |
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