CN112448715B - 一种利用pes信号校准hirc的方法及*** - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种利用PES信号校准HIRC的方法及***，该方法包括：通过实时计数器触发外设事件***产生周期性的外设事件***脉冲；通过增强型定时器获取n组外设事件***脉冲；分别统计每组外设事件***脉冲中上升沿和下降沿出现的次数；根据所述上升沿和下降沿的次数计算外设事件***脉冲的周期个数的实际值；根据所述外设事件***脉冲的周期个数的实际值和所述外设事件***脉冲的周期个数的标准值，调整内嵌高速阻容振荡器的时钟频率。本发明提供的技术方案通过MCU内部的实时计数器、外设事件***和增强型定时器等模块的互相通信来校准HIRC的时钟频率，不需要增加外部设备，降低了成本，由于整个过程完全由软件实现，使得时钟频率的调整更加自主灵活。
Description
技术领域
本发明涉及计算机技术领域，尤其涉及一种利用PES信号校准HIRC的方法及***。
背景技术
MCU(Microcontroller Unit，微控制单元)的HIRC(High speed Internal RCoscillator，内嵌高速阻容振荡器)受工艺水平限制和环境因素(例如温度，电压等)，以及PCB(Printed Circuit Board，印制电路板)中外部寄生电容的影响，时钟精度较低。
现有技术中，一般使用外置陶瓷振荡器来提高HIRC的时钟精度，这种方法虽然提高了时钟精度，但是大大增加了成本。
因此，需要提供一种利用PES(peripheral event system，外设事件***)信号校准HIRC的方法及***来解决HIRC精准度不够的问题。
发明内容
为了解决现有技术中HIRC精准度不够的问题，本发明提供了一种利用PES信号校准HIRC的方法及***。
本申请提供了一种利用PES信号校准HIRC的方法，包括：
通过实时计数器触发外设事件***产生周期性的外设事件***脉冲；
通过增强型定时器获取n组外设事件***脉冲；
分别统计每组外设事件***脉冲中上升沿和下降沿出现的次数；
根据所述上升沿和下降沿的次数计算外设事件***脉冲的周期个数的实际值；
根据所述外设事件***脉冲的周期个数的实际值和所述外设事件***脉冲的周期个数的标准值，调整内嵌高速阻容振荡器的时钟频率，单位时间内的所述外设事件***脉冲的周期个数即为内嵌高速阻容振荡器的时钟频率。
进一步地，所述分别统计每组外设事件***脉冲中上升沿和下降沿出现的次数，包括：
当所述增强型定时器接收到所述外设事件***脉冲时，在所述增强型定时器上产生上升沿或下降沿中断；
根据所述上升沿或下降沿中断的个数统计每组外设事件***脉冲中上升沿和下降沿出现的次数。
进一步地，根据所述上升沿或下降沿中断的个数统计每组外设事件***脉冲中上升沿和下降沿出现的次数，包括：
根据上升沿中断的个数统计每组外设事件***脉冲中上升沿出现的次数；
根据下降沿中断的个数统计每组外设事件***脉冲中下降沿出现的次数。
进一步地，根据所述上升沿和下降沿的次数计算外设事件***脉冲的周期个数的实际值，包括：
根据所述上升沿和下降沿的次数计算n组外设事件***脉冲的周期个数的值；
根据所述n组外设事件***脉冲的周期个数的值计算外设事件***脉冲的周期个数的平均值，所述平均值即为所述外设事件***脉冲的周期个数的实际值。
进一步地，根据所述外设事件***脉冲的周期个数的实际值和所述外设事件***脉冲的周期个数的标准值，调整内嵌高速阻容振荡器的时钟频率，包括：
比较所述外设事件***脉冲的周期个数的实际值和所述外设事件***脉冲的周期个数的标准值；
若所述外设事件***脉冲的周期个数的实际值大于所述外设事件***脉冲的周期个数的标准值，则增大所述内嵌高速阻容振荡器的时钟频率；
若所述外设事件***脉冲的周期个数的实际值小于所述外设事件***脉冲的周期个数的标准值，则减小所述内嵌高速阻容振荡器的时钟频率。
本发明还提供了一种利用PES信号校准HIRC的***，包括：
触发模块，用于通过实时计数器触发外设事件***产生周期性的外设事件***脉冲；
获取模块，用于通过增强型定时器获取n组外设事件***脉冲；
统计模块，用于分别统计每组外设事件***脉冲中上升沿和下降沿出现的次数；
计算模块，用于根据所述上升沿和下降沿的次数计算外设事件***脉冲的周期个数的实际值；
校准模块，用于根据所述外设事件***脉冲的周期个数的实际值和所述外设事件***脉冲的周期个数的标准值，调整内嵌高速阻容振荡器的时钟频率，单位时间内的所述外设事件***脉冲的周期个数即为内嵌高速阻容振荡器的时钟频率。
进一步地，所述统计模块包括：
产生子模块，用于当所述增强型定时器接收到所述外设事件***脉冲时，在所述增强型定时器上产生上升沿或下降沿中断；
统计子模块，用于根据所述上升沿或下降沿中断的个数统计每组外设事件***脉冲中上升沿和下降沿出现的次数。
进一步地，所述统计子模块，用于，
根据上升沿中断的个数统计每组外设事件***脉冲中上升沿出现的次数；
根据下降沿中断的个数统计每组外设事件***脉冲中下降沿出现的次数。
进一步地，所述计算模块包括：
第一计算子模块，用于根据所述上升沿和下降沿的次数计算n组外设事件***脉冲的周期个数的值；
第二计算子模块，用于根据所述n组外设事件***脉冲的周期个数的值计算外设事件***脉冲的周期个数的平均值，所述平均值即为所述外设事件***脉冲的周期个数的实际值。
进一步地，所述校准模块包括：
比较所述外设事件***脉冲的周期个数的实际值和所述外设事件***脉冲的周期个数的标准值；
若所述外设事件***脉冲的周期个数的实际值大于所述外设事件***脉冲的周期个数的标准值，则增大所述内嵌高速阻容振荡器的时钟频率；
若所述外设事件***脉冲的周期个数的实际值小于或等于所述外设事件***脉冲的周期个数的标准值，则减小所述内嵌高速阻容振荡器的时钟频率。
本发明的技术方案与最接近的现有技术相比具有如下优点：
本发明提供的技术方案首先通过实时计数器触发外设事件***产生周期性外设事件***脉冲，然后通过增强型定时器获取n个周期的外设事件***脉冲，并统计每个周期的外设事件***脉冲中上升沿和下降沿出现的次数，通过上述次数计算外设事件***脉冲的周期的实际值，最后根据该实际值调整内嵌高速阻容振荡器的时钟频率。本发明提供的技术方案通过MCU内部的实时计数器、外设事件***和增强型定时器等模块的互相通信，通过实时计数器周期性的触发外设事件***发送脉冲，使用增强型定时器进行捕获器外设事件***脉冲，计算出时钟校准值来校准内嵌高速阻容振荡器的时钟频率。与现有技术中需要增加外部设备来校准时钟频率相比，不需要增加外部设备，降低了成本。由于整个过程完全由软件实现，使得时钟频率的调整更加自主灵活。
附图说明
图1是本发明实施例提供的利用PES信号校准HIRC的方法流程图；
图2是本发明实施例提供的利用PES信号校准HIRC的***的结构框图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，本发明实施例提供了一种利用PES信号校准HIRC的方法。如图2所示，为本发明提供的利用PES信号校准HIRC的***的结构框图，该利用PES信号校准HIRC的方法可以包括：
通过实时计数器触发外设事件***产生周期性的外设事件***脉冲；
通过增强型定时器获取n组外设事件***脉冲；
分别统计每组外设事件***脉冲中上升沿和下降沿出现的次数；
根据所述上升沿和下降沿的次数计算外设事件***脉冲的周期个数的实际值；
根据所述外设事件***脉冲的周期个数的实际值和所述外设事件***脉冲的周期个数的标准值，调整内嵌高速阻容振荡器的时钟频率，单位时间内的所述外设事件***脉冲的周期个数即为内嵌高速阻容振荡器的时钟频率。
在本发明的实施例中，MCU中的RTC(Real-Time Clock实时计数器)会触发PES(peripheral event system，外设事件***)产生周期性的外设事件脉冲，通过ETM(Enhanced timer，增强型定时器)的ETM通道获取n组外设事件***脉冲，统计每一组外设事件***脉冲中上升沿和下降沿出现的次数，再根据上述上升沿和下降沿的次数计算外设时间***脉冲的周期个数的实际值，最后根据外设事件***脉冲的周期个数的实际值和外设事件***脉冲的周期个数的标准值，调整HIRC(High speed Internal RC oscillator，内嵌高速阻容震荡器)的时钟频率。
本发明实施例，通过MCU内部的实时计数器、外设事件***和增强型定时器等模块的互相通信，通过实时计数器周期性的触发外设事件***发送脉冲，使用增强型定时器进行捕获器外设事件***脉冲，计算出时钟校准值来校准内嵌高速阻容振荡器的时钟频率。与现有技术中需要增加外部设备来校准时钟频率相比，不需要增加外部设备，降低了成本。由于整个过程完全由软件实现，使得时钟频率的调整更加自主灵活。
在本发明的一个可能的实施方式中，分别统计每组外设事件***脉冲中上升沿和下降沿出现的次数，具体包括：
当所述增强型定时器接收到所述外设事件***脉冲时，在所述增强型定时器上产生上升沿或下降沿中断；
根据所述上升沿或下降沿中断的个数统计每组外设事件***脉冲中上升沿和下降沿出现的次数。
在本发明的实施例中，ETM会根据PES脉冲产生上升沿或下降沿中断，然后根据上升沿和下降沿中断的个数统计每组PES脉冲中出现的上升沿和下降沿的次数。
具体地，ETM会根据PES脉冲产生上升沿或下降沿中断，当起始PES脉冲处由低电平变为高电平，ETM产生中断并记录该点的计数值N，当PES脉冲处由高电平变为低电平，ETM产生中断记录该点的计数值N1，当PES脉冲处由低电平变为高电平，ETM产生中断记录该点的计数值N2。
在本发明的一个可能的实施方式中，根据所述上升沿或下降沿中断的个数统计每组外设事件***脉冲中上升沿和下降沿出现的次数，具体包括：
根据上升沿中断的个数统计每组外设事件***脉冲中上升沿出现的次数；
根据下降沿中断的个数统计每组外设事件***脉冲中下降沿出现的次数。
具体地，上升沿中断产生时记录一次PES脉冲中的上升沿出现的次数，下降沿中断产生时记录一次PES脉冲中的下降沿出现的次数。也就是，有中断产生就会记录一次上升沿/下降沿出现的次数。
在本发明的一个可能的实施方式中，根据所述上升沿和下降沿的次数计算外设事件***脉冲的周期个数的实际值，包括：
根据所述上升沿和下降沿的次数计算n组外设事件***脉冲的周期个数的值；
根据所述n组外设事件***脉冲的周期个数的值计算外设事件***脉冲的周期个数的平均值，所述平均值即为所述外设事件***脉冲的周期个数的实际值。
在本发明的实施例中，根据上述实施例中记录一组上升沿和下降沿出现的次数的方式统计n组PES脉冲中上升沿和下降沿出现的次数，从而得到n组PES脉冲的周期个数的值，再根据PES脉冲的周期个数的值计算PES脉冲的周期个数的平均值，该平均值即为PES脉冲的周期个数的实际值。
具体地，根据上述实施例中得到的N，N1，N2计算一组PES脉冲的周期个数的值，即为(N1-N)+(N2-N1)。然后计算n组PES脉冲的周期个数的总数值，再除以n得到PES脉冲的周期个数的平均值，也就是PES脉冲的周期个数的实际值。
在本发明的一个可能的实施方式中，根据所述外设事件***脉冲的周期个数的实际值和所述外设事件***脉冲的周期个数的标准值，调整内嵌高速阻容振荡器的时钟频率，具体包括：
比较所述外设事件***脉冲的周期个数的实际值和所述外设事件***脉冲的周期个数的标准值；
若所述外设事件***脉冲的周期个数的实际值大于所述外设事件***脉冲的周期个数的标准值，则增大所述内嵌高速阻容振荡器的时钟频率；
若所述外设事件***脉冲的周期个数的实际值小于所述外设事件***脉冲的周期个数的标准值，则减小所述内嵌高速阻容振荡器的时钟频率。
在本发明的实施例中，将上述实施例得到的PES脉冲的周期个数的实际值与PES脉冲的周期个数的标准值比较，若是PES脉冲的周期个数的实际值大于PES脉冲的周期个数的标准值，则说明HIRC的时钟频率较低，需要增大HIRC的时钟频率；若是PES脉冲的周期个数的实际值小于PES脉冲的周期个数的标准值，则说明HIRC的时钟频率较高，需要减小HIRC的时钟频率；若是PES脉冲的周期个数的实际值等于PES脉冲的周期个数的标准值，则说明HIRC的时钟频率是标准频率，则不需要调整HIRC的时钟频率。不同MCU的HIRC校准刻度不同，采用不同的算法计算其值，写入HIRC校准寄存器。根据需要打开HIRC校准。
基于相同的发明构思本发明还提供了一种利用PES信号校准HIRC的***，如图2所示，该***包括：
触发模块，用于通过实时计数器触发外设事件***产生周期性的外设事件***脉冲；
获取模块，用于通过增强型定时器获取n组外设事件***脉冲；
统计模块，用于分别统计每组外设事件***脉冲中上升沿和下降沿出现的次数；
计算模块，用于根据所述上升沿和下降沿的次数计算外设事件***脉冲的周期个数的实际值；
校准模块，用于根据所述外设事件***脉冲的周期个数的实际值和所述外设事件***脉冲的周期个数的标准值，调整内嵌高速阻容振荡器的时钟频率，单位时间内的所述外设事件***脉冲的周期个数即为内嵌高速阻容振荡器的时钟频率。
可选的，统计模块，具体包括：
产生子模块，用于当所述增强型定时器接收到所述外设事件***脉冲时，在所述增强型定时器上产生上升沿或下降沿中断；
统计子模块，用于根据所述上升沿或下降沿中断的个数统计每组外设事件***脉冲中上升沿和下降沿出现的次数。
可选的，统计子模块，具体用于，
根据上升沿中断的个数统计每组外设事件***脉冲中上升沿出现的次数；
根据下降沿中断的个数统计每组外设事件***脉冲中下降沿出现的次数。
可选的，计算模块，具体包括：
第一计算子模块，用于根据所述上升沿和下降沿的次数计算n组外设事件***脉冲的周期个数的值；
第二计算子模块，用于根据所述n组外设事件***脉冲的周期个数的值计算外设事件***脉冲的周期个数的平均值，所述平均值即为所述外设事件***脉冲的周期个数的实际值。
可选的，校准模块，具体包括：
比较所述外设事件***脉冲的周期个数的实际值和所述外设事件***脉冲的周期个数的标准值；
若所述外设事件***脉冲的周期个数的实际值大于所述外设事件***脉冲的周期个数的标准值，则增大所述内嵌高速阻容振荡器的时钟频率；
若所述外设事件***脉冲的周期个数的实际值小于或等于所述外设事件***脉冲的周期个数的标准值，则减小所述内嵌高速阻容振荡器的时钟频率。
需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
可以理解的是，本文描述的这些实施例可以用硬件、软件、固件、中间件、微码或其组合来实现。对于硬件实现，处理单元可以实现在一个或多个专用集成电路(ApplicationSpecific Integrated Circuits，ASIC)、数字信号处理器(Digital Signal Processing，DSP)、数字信号处理设备(DSP Device，DSPD)、可编程逻辑设备(Programmable LogicDevice，PLD)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)、通用处理器、控制器、微控制器、微处理器、用于执行本申请所述功能的其它电子单元或其组合中。
对于软件实现，可通过执行本文所述功能的单元来实现本文所述的技术。软件代码可存储在存储器中并通过处理器执行。存储器可以在处理器中或在处理器外部实现。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个***，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实施例的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种利用PES信号校准HIRC的方法，其特征在于，包括：
通过实时计数器触发外设事件***产生周期性的外设事件***脉冲；
通过增强型定时器获取n组外设事件***脉冲；
分别统计每组外设事件***脉冲中上升沿和下降沿出现的次数；
根据所述上升沿和下降沿的次数计算外设事件***脉冲的周期个数的实际值；
根据所述外设事件***脉冲的周期个数的实际值和所述外设事件***脉冲的周期个数的标准值，调整内嵌高速阻容振荡器的时钟频率，单位时间内的所述外设事件***脉冲的周期个数即为内嵌高速阻容振荡器的时钟频率。
2.根据权利要求1所述的一种利用PES信号校准HIRC的方法，其特征在于，所述分别统计每组外设事件***脉冲中上升沿和下降沿出现的次数，包括：
当所述增强型定时器接收到所述外设事件***脉冲时，在所述增强型定时器上产生上升沿或下降沿中断；
根据所述上升沿或下降沿中断的个数统计每组外设事件***脉冲中上升沿和下降沿出现的次数。
3.根据权利要求2所述的一种利用PES信号校准HIRC的方法，其特征在于，根据所述上升沿或下降沿中断的个数统计每组外设事件***脉冲中上升沿和下降沿出现的次数，包括：
根据上升沿中断的个数统计每组外设事件***脉冲中上升沿出现的次数；
根据下降沿中断的个数统计每组外设事件***脉冲中下降沿出现的次数。
4.根据权利要求1所述的一种利用PES信号校准HIRC的方法，其特征在于，根据所述上升沿和下降沿的次数计算外设事件***脉冲的周期个数的实际值，包括：
根据所述上升沿和下降沿的次数计算n组外设事件***脉冲的周期个数的值；
根据所述n组外设事件***脉冲的周期个数的值计算外设事件***脉冲的周期个数的平均值，所述平均值即为所述外设事件***脉冲的周期个数的实际值。
5.根据权利要求1所述的一种利用PES信号校准HIRC的方法，其特征在于，根据所述外设事件***脉冲的周期个数的实际值和所述外设事件***脉冲的周期个数的标准值，调整内嵌高速阻容振荡器的时钟频率，包括：
比较所述外设事件***脉冲的周期个数的实际值和所述外设事件***脉冲的周期个数的标准值；
若所述外设事件***脉冲的周期个数的实际值大于所述外设事件***脉冲的周期个数的标准值，则增大所述内嵌高速阻容振荡器的时钟频率；
若所述外设事件***脉冲的周期个数的实际值小于所述外设事件***脉冲的周期个数的标准值，则减小所述内嵌高速阻容振荡器的时钟频率。
6.一种利用PES信号校准HIRC的***，其特征在于，包括：
触发模块，用于通过实时计数器触发外设事件***产生周期性的外设事件***脉冲；
获取模块，用于通过增强型定时器获取n组外设事件***脉冲；
统计模块，用于分别统计每组外设事件***脉冲中上升沿和下降沿出现的次数；
计算模块，用于根据所述上升沿和下降沿的次数计算外设事件***脉冲的周期个数的实际值；
校准模块，用于根据所述外设事件***脉冲的周期个数的实际值和所述外设事件***脉冲的周期个数的标准值，调整内嵌高速阻容振荡器的时钟频率，单位时间内的所述外设事件***脉冲的周期个数即为内嵌高速阻容振荡器的时钟频率。
7.根据权利要求6所述的一种利用PES信号校准HIRC的***，其特征在于，所述统计模块包括：
产生子模块，用于当所述增强型定时器接收到所述外设事件***脉冲时，在所述增强型定时器上产生上升沿或下降沿中断；
统计子模块，用于根据所述上升沿或下降沿中断的个数统计每组外设事件***脉冲中上升沿和下降沿出现的次数。
8.根据权利要求7所述的一种利用PES信号校准HIRC的***，其特征在于，所述统计子模块，用于，
根据上升沿中断的个数统计每组外设事件***脉冲中上升沿出现的次数；
根据下降沿中断的个数统计每组外设事件***脉冲中下降沿出现的次数。
9.根据权利要求6所述的一种利用PES信号校准HIRC的***，其特征在于，所述计算模块包括：
第一计算子模块，用于根据所述上升沿和下降沿的次数计算n组外设事件***脉冲的周期个数的值；
第二计算子模块，用于根据所述n组外设事件***脉冲的周期个数的值计算外设事件***脉冲的周期个数的平均值，所述平均值即为所述外设事件***脉冲的周期个数的实际值。
10.根据权利要求6所述的一种利用PES信号校准HIRC的***，其特征在于，所述校准模块包括：
比较所述外设事件***脉冲的周期个数的实际值和所述外设事件***脉冲的周期个数的标准值；
若所述外设事件***脉冲的周期个数的实际值大于所述外设事件***脉冲的周期个数的标准值，则增大所述内嵌高速阻容振荡器的时钟频率；
若所述外设事件***脉冲的周期个数的实际值小于或等于所述外设事件***脉冲的周期个数的标准值，则减小所述内嵌高速阻容振荡器的时钟频率。
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