CN113076278A - Usb设备时钟校准方法、装置、***及计算机可读存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种USB设备时钟校准方法、装置、设备及可读存储介质,其中,所述USB设备时钟校准方法包括步骤:每隔预设时间间隔获取USB主设备的基准时钟信号;根据基准时钟信号,运行二次校准功能,实时校准USB从设备的内部时钟信号,能够适用复杂多变的USB设备的使用环境,如温度变化等,且靠硬件算法实现,大大节省了软件资源,减少了软件开发的复杂度。
Description
技术领域
本发明涉及视频检测领域,尤其涉及一种USB设备时钟校准方法、装置、***及计算机可读存储介质。
背景技术
晶振是芯片中使用最广泛的模拟电路,一个拥有准备时钟频率的晶振,是数字芯片稳定工作的基石。在快速传输接口中,两个主从***之间的时钟同步质量,会极大的影响数据发送接收的准确率。USB接口有着广泛的应用,传输速度快且使用的设备多,但USB时钟源质量参差不齐,如果设备之间的时钟偏差大,会造成数据传输速率的下降和错误。
发明内容
本发明的主要目的在于提出一种USB设备时钟校准方法、装置、设备及计算机可读存储介质,旨在提供一种使USB主从设备的时钟同步的方法,所述USB设备时钟校准方法包括:
每隔预设时间间隔获取USB主设备的基准时钟信号;
根据所述基准时钟信号,运行二次校准功能,实时校准USB从设备的内部时钟信号。
在一种实施方式中,所述每隔预设时间间隔获取USB主设备的基准时钟信号的步骤包括:
每隔预设时间间隔获取USB主设备发送的SOF token包;
解析所述SOF token包,得到基准时钟信号。
在一种实施方式中,所述根据所述基准时钟,运行二次校准功能,实时校准USB从设备的内部时钟信号的步骤包括:
获取USB从设备的内部时钟信号的期望值;
基于二次校准功能,根据所述期望值与所述基准时钟信号的计数值差值校准所述内部时钟信号直至所述内部时钟信号与所述基准时钟信号同步。
在一种实施方式中,所述根据所述期望值与所述基准时钟信号的计数值的差值校准所述内部时钟信号直至所述内部时钟信号与所述基准时钟信号同步的步骤包括:
将所述基准时钟信号输入Counter模块,对所述基准时钟信号进行计数,得到所述基准时钟信号的计数值;
将所述计数值与所述期望值输入Compare模块,得到所述计数值与所述期望值的差值;
当Calculate模块接收到所述差值,根据所述差值确定晶振的调整值,以校准所述内部时钟信号直至所述内部时钟信号与所述基准时钟信号同步。
在一种实施方式中,所述根据所述差值确定晶振的调整值,以校准所述内部时钟信号直至所述内部时钟信号与所述基准时钟信号同步的步骤包括:
当所述差值为正值时,根据所述调整值减小晶振的输出频率,以调整所述内部时钟信号与所述基准时钟信号同步;
当所述差值为负值时,根据所述调整值增大晶振的输出频率,以调整所述内部时钟信号与所述基准时钟信号同步。
在一种实施方式中,所述USB主设备为USB播放器,所述USB从设备为数字音响,
每隔预设时间间隔获取所述USB播放器的基准时钟信号;
根据所述基准时钟信号,运行二次校准功能,实时校准所述数字音响的内部时钟信号。
在一种实施方式中,所述USB主设备为USB播放器,所述USB从设备为数字显示器,
每隔预设时间间隔获取所述USB播放器的基准时钟信号;
根据所述基准时钟信号,运行二次校准功能,实时校准所述数字显示器的内部时钟信号。
此外,为实现上述目的,本发明还提供一种USB设备时钟校准装置,所述USB设备时钟校准装置包括:
获取模块,用于每隔预设时间间隔获取USB主设备的基准时钟信号;
运行校准模块,用于根据所述基准时钟信号,运行二次校准功能,实时校准USB从设备的内部时钟信号。
此外,为实现上述目的,本发明还提供一种USB设备时钟校准***,所述USB设备时钟校准***包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的USB设备时钟校准程序,所述USB设备时钟校准程序被所述处理器执行时实现如上所述的USB设备时钟校准方法的步骤。
此外,为实现上述目的,本发明还提供一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质上存储有所述USB设备时钟校准方法程序,所述USB设备时钟校准方法程序被处理器执行时实现如上所述的USB设备时钟校准方法的步骤。
本发明通过每隔预设时间间隔获取USB主设备的基准时钟信号,根据所述基准时钟信号,运行二次校准功能,实时校准USB从设备的内部时钟信号,能够适用复杂多变的USB设备使用环境,如温度变化等,且靠硬件算法实现,大大节省了软件资源,减少了软件开发的复杂度。
附图说明
图1为实现本发明各个实施例一种终端的硬件结构示意图;
图2为本发明USB设备时钟校准方法实施例的流程示意图;
图3为本发明逻辑结构示意图;
图4为本发明第一应用场景示意图;
图5为本发明第二应用场景示意图。
具体实施方式
应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
本发明提供了一种终端,参照图1,图1是本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的结构示意图。
需要说明的是,图1即可为终端的硬件运行环境的结构示意图。本发明实施例终端可以包括PC(Personal Computer,个人电脑),便携计算机,服务器等硬件设备。
如图1所示,该终端包括:处理器1001,例如CPU,存储器1005,用户接口1003,网络接口1004,通信总线1002。其中,通信总线1002用于实现这些组件之间的连接通信。用户接口1003可以包括显示屏(Display)、输入单元比如键盘(Keyboard),可选用户接口1003还可以包括标准的有线接口、无线接口。网络接口1004可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如WI-FI接口)。存储器1005可以是高速RAM存储器,也可以是稳定的存储器(non-volatile memory),例如磁盘存储器。存储器1005可选的还可以是独立于前述处理器1001的存储装置。
可选地,终端还可以包括RF(Radio Frequency,射频)电路,传感器、WiFi模块等等。
本领域技术人员可以理解,图1中示出的终端结构并不构成终端的限定,可以包括比图示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者不同的部件布置。
如图1所示,作为一种计算机存储可读存储介质的存储器1005中可以包括操作终端、网络通信模块、用户接口模块以及USB设备时钟校准程序。其中,操作终端是管理和控制终端硬件和软件资源的程序,支持USB设备时钟校准程序以及其它软件或程序的运行。
图1所示的终端,可用于提供一种使USB主从设备的时钟同步的方法,用户接口1003主要用于侦测或者输出各种信息,如输入基准时钟和输出校准后的内部时钟等;网络接口1004主要用于与后台服务器交互,进行通信;处理器1001可以用于调用存储器1005中存储的USB设备时钟校准程序,并执行以下操作:
每隔预设时间间隔获取USB主设备的基准时钟信号;
根据所述基准时钟信号,运行二次校准功能,实时校准USB从设备的内部时钟信号。
本发明本发明通过每隔预设时间间隔获取USB主设备的基准时钟信号,根据所述基准时钟信号,运行二次校准功能,实时校准USB从设备的内部时钟信号,能够适用复杂多变的USB设备使用环境,如温度变化等,且靠硬件算法实现,大大节省了软件资源,减少了软件开发的复杂度
本发明移动终端具体实施方式与下述USB设备时钟校准方法实施例基本相同,在此不再赘述。
基于上述结构,提出本发明USB设备时钟校准方法的第一实施例。
本发明提供一种USB设备时钟校准方法。
参照图2,图2为本发明USB设备时钟校准方法第一实施例的流程示意图。
在本实施例中,提供了USB设备时钟校准方法的实施例,需要说明的是,虽然在流程图中示出了逻辑顺序,但是在某些情况下,可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
在本实施例中,USB设备时钟校准方法包括:
步骤S10,每隔预设时间间隔获取USB主设备的基准时钟信号;
USB(Universal Serial Bus,通用串行总线)具有极高的传输速度,可以满足高速数据传输的应用环境要求,且该总线还兼有供电简单(可总线供电)、安装配置便捷(支持即插即用和热插拔)、扩展端口简易(通过集线器最多可扩展127个外设)、传输方式多样化(4种传输模式),以及兼容良好(产品升级后向下兼容)等优点。USB主从设备的时钟源相互独立,USB从设备与USB主设备的时钟同步质量,会极大的影响数据发送接收的准确率。USB从设备的时钟同步于USB主设备时钟,使两个设备之间的数据可以直接同步交付。USB从设备的的时钟经过PLL(锁相环)和多次分频后增大了偏差,若USB从设备的时钟偏差大,USB在做长时间大数据量的传输时,不可避免的会出现数据的接收错误,从而影像设备的传输速率和稳定性。本实施例的USB设备包括USB从设备和USB主设备。
本实施例提供一种校准USB从设备的时钟,以使USB从设备与USB主设备同步的方法。需要说明的是,本实施例每隔一段固定时间,即预设时间间隔,运行一次该校准方法,以实现USB从设备的时钟的实时跟踪修正,使得USB从设备使用复杂多变的使用环境,如温度变化等。
首先每隔预设时间间隔获取USB主设备的基准时钟信号,以USB主设备发送的的时钟信号为基准,即使在USB从设备的使用过程中温度升高导致的时钟漂移问题,也能保证传输数据的稳定性。
在一些具体的实施例中,步骤S10还包括:
步骤a,每隔预设时间间隔获取USB主设备发送的SOF token包;
步骤b,解析所述SOF token包,得到基准时钟信号。
每隔一个预设时间间隔USB主设备发送SOF token包,通过SOF token capture模块接收SOF token包(参照图3),当检测到SOF token包的起始关键词后启动USB设备校准功能,通过高倍采样或多相位的方式准确地获取到SOF token包中的起始关键词,继续解析SOF token包,得到SOF间隔信号,即基准时钟信号。
步骤S20,根据所述基准时钟信号,运行二次校准功能,实时校准USB从设备的内部时钟信号。
USB从设备在出厂时会做一次内部时钟的校准,但是内部时钟经过PLL和多次分频后也增大了偏差,所以需要二次校准功能实现再次校准。根据所述基准时钟信号校准USB从设备产生的内部时钟信号,使得USB主设备与USB从设备同步,忽略了USB主设备的时钟是否正确与否,均能实现USB主设备与USB从设备的同步。
在一些具体的实施例中,步骤S20还包括:
步骤c,获取USB从设备的内部时钟信号的期望值;
步骤d,基于二次校准功能,根据所述期望值与所述基准时钟信号的计数值差值校准所述内部时钟信号直至所述内部时钟信号与所述基准时钟信号同步。
当获取到基准时钟信号后,内部产生电路生成内部时钟信号,获取内部时钟信号预先配置的期望值,二次校准功能开启后,计算期望值与基准时钟信号的计数值的差值,根据该差值校准内部时钟信号,将该差值作为内部晶振的调整值,以校准输出的内部时钟信号。当差值为正值时,说明内部时钟信号对应的内部时钟快了;当差值为负值时,说明内部时钟信号对应的内部时钟慢了。
在一些具体的实施例中,步骤d中所述根据所述期望值与所述基准时钟信号的计数值的差值校准所述内部时钟信号直至所述内部时钟信号与所述基准时钟信号同步的步骤包括:
步骤d1,将所述基准时钟信号输入Counter模块,对所述基准时钟信号进行计数,得到所述基准时钟信号的计数值;
步骤d2,将所述计数值与所述期望值输入Compare模块,得到所述计数值与所述期望值的差值;
步骤d3,当Calculate模块接收到所述差值,根据所述差值确定晶振的调整值,以校准所述内部时钟信号直至所述内部时钟信号与所述基准时钟信号同步。
本实施例阐述内部时钟的期望值与基准时钟的计数值的差值的获取方法,参照图3,将基准时钟信号输入Counter模块中,Counter模块负责使用内部时钟信号对基准时钟信号间隔计数,得到计数值,并将计数值输入Compare模块,Config模块将期望值发送至Compare模块,Compare模块将计数值减去期望值,得到期望值和计数值之间的差值。当Compare模块得到差值后,将差值发送至Calculate模块,Calculate模块根据该差值计算得到晶振的调整值,对晶振的调整可以得到对内部时钟信号的调整。
在一些具体的实施例中,步骤d3中,根据所述差值确定晶振的调整值,以校准所述内部时钟信号直至所述内部时钟信号与所述基准时钟信号同步的步骤还包括:
步骤d31,当所述差值为正值时,根据所述调整值减小晶振的输出频率,以调整所述内部时钟信号与所述基准时钟信号同步;
步骤d32,当所述差值为负值时,根据所述调整值增大晶振的输出频率,以调整所述内部时钟信号与所述基准时钟信号同步。
参照图3,若计数值与期望值之间的差值为正值,说明计数值大于期望值,内部时钟信号对应的时钟快了,Adjust Crystals模块根据调整值减小内部晶振的输出频率以使内部时钟放慢,以使内部时钟信号与基准时钟信号同步;若计数值与期望值之间的差值为负值,说明计数值小于期望值,内部时钟信号对应的内部时钟慢了,需Adjust Crystals模块通过增大内部晶振的输出频率以使内部时钟加快,直至内部时钟信号与基准时钟信号同步;若计数值与期望值之间的差值为零,说明内部时钟信号与基准时钟信号正处于同步的状态,不需对晶振的频率做任何的调节。
本实施例通过每隔预设时间间隔获取USB主设备的基准时钟信号,根据所述基准时钟信号,运行二次校准功能,实时校准USB从设备的内部时钟信号,能够适用复杂多变的USB设备使用环境,如温度变化等,且靠硬件算法实现,大大节省了软件资源,减少了软件开发的复杂度。
提出第二实施例,第二实施例与第一实施例不同的是,第二实施例为应用场景实施例,所述USB主设备为USB播放器,所述USB从设备为数字音响,第二实施例包括步骤:
步骤g,每隔预设时间间隔获取所述USB播放器的基准时钟信号;
步骤h,根据所述基准时钟信号,运行二次校准功能,实时校准所述数字音响的内部时钟信号。
参照图4,该应用场景的USB主从设备为USB播放器和数字音响,USB播放器和数字音响之间传递音频信息,应用第一实施例提供的USB设备时钟校准方法,具有传输数据量大,且没有错误重传机制,能够避免出现接收错误,数字音响发出噪音,影像使用者的体验问题,即使使用过程中设备温度升高导致设备时钟飘移,也能保证音频数据传输的稳定性。
本实施例还提供另一个应用场景实施例,所述USB主设备为USB播放器,所述USB从设备为数字显示器,包括步骤:
步骤i,每隔预设时间间隔获取所述USB播放器的基准时钟信号;
步骤j,根据所述基准时钟信号,运行二次校准功能,实时校准所述数字显示器的内部时钟信号。
参照图5,该应用场景的USB主从设备为USB播放器和数字显示器,其优势与上述相同,且能够避免出现接收错误,数字显示器出现花屏。
此外,本发明实施例还提出一种USB设备时钟校准装置,所述USB设备时钟校准装置包括:
获取模块,用于每隔预设时间间隔获取USB主设备的基准时钟信号;
运行校准模块,用于根据所述基准时钟信号,运行二次校准功能,实时校准USB从设备的内部时钟信号。
此外,本发明实施例还提出一种USB设备时钟校准***,所述USB设备时钟校准***包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的USB设备时钟校准程序,所述USB设备时钟校准程序被所述处理器执行时实现如上述所述的USB设备时钟校准方法的各个步骤。
此外,本发明实施例还提出一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质上存储有USB设备时钟校准程序,所述USB设备时钟校准程序被处理器执行时实现如上所述的USB设备时钟校准方法的各个步骤。
需要说明的是,计算机存储介质可设置在基于终端中。
本发明计算机可读存储介质具体实施方式与上述USB设备时钟校准方法各实施例基本相同,在此不再赘述。
需要说明的是,在本文中,术语“包括”、“包含”或者其任何其它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它要素,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,并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述,不代表实施例的优劣。
通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现,当然也可以通过硬件,但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献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(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中,包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机,计算机,服务器,空调器,或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
以上仅为本发明的优选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其它相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种USB设备时钟校准方法,其特征在于,所述USB设备时钟校准方法包括以下步骤:
每隔预设时间间隔获取USB主设备的基准时钟信号;
根据所述基准时钟信号,运行二次校准功能,实时校准USB从设备的内部时钟信号。
2.如权利要求1所述的USB设备时钟校准方法,其特征在于,所述每隔预设时间间隔获取USB主设备的基准时钟信号的步骤包括:
每隔预设时间间隔获取USB主设备发送的SOF token包;
解析所述SOF token包,得到基准时钟信号。
3.如权利要求2所述的USB设备时钟校准方法,其特征在于,所述根据所述基准时钟,运行二次校准功能,实时校准USB从设备的内部时钟信号的步骤包括:
获取USB从设备的内部时钟信号的期望值;
基于二次校准功能,根据所述期望值与所述基准时钟信号的计数值差值校准所述内部时钟信号直至所述内部时钟信号与所述基准时钟信号同步。
4.如权利要求3所述的USB设备时钟校准方法,其特征在于,所述根据所述期望值与所述基准时钟信号的计数值的差值校准所述内部时钟信号直至所述内部时钟信号与所述基准时钟信号同步的步骤包括:
将所述基准时钟信号输入Counter模块,对所述基准时钟信号进行计数,得到所述基准时钟信号的计数值;
将所述计数值与所述期望值输入Compare模块,得到所述计数值与所述期望值的差值;
当Calculate模块接收到所述差值,根据所述差值确定晶振的调整值,以校准所述内部时钟信号直至所述内部时钟信号与所述基准时钟信号同步。
5.如权利要求4所述的USB设备时钟校准方法,其特征在于,所述根据所述差值确定晶振的调整值,以校准所述内部时钟信号直至所述内部时钟信号与所述基准时钟信号同步的步骤包括:
当所述差值为正值时,根据所述调整值减小晶振的输出频率,以调整所述内部时钟信号与所述基准时钟信号同步;
当所述差值为负值时,根据所述调整值增大晶振的输出频率,以调整所述内部时钟信号与所述基准时钟信号同步。
6.如权利要求1所述的USB设备时钟校准方法,其特征在于,所述USB主设备为USB播放器,所述USB从设备为数字音响,
每隔预设时间间隔获取所述USB播放器的基准时钟信号;
根据所述基准时钟信号,运行二次校准功能,实时校准所述数字音响的内部时钟信号。
7.如权利要求1所述的USB设备时钟校准方法,其特征在于,所述USB主设备为USB播放器,所述USB从设备为数字显示器,
每隔预设时间间隔获取所述USB播放器的基准时钟信号;
根据所述基准时钟信号,运行二次校准功能,实时校准所述数字显示器的内部时钟信号。
8.一种USB设备时钟校准装置,其特征在于,所述USB设备时钟校准装置包括:
获取模块,用于每隔预设时间间隔获取USB主设备的基准时钟信号;
运行校准模块,用于根据所述基准时钟信号,运行二次校准功能,实时校准USB从设备的内部时钟信号。
9.一种USB设备时钟校准***,其特征在于,所述USB设备时钟校准***包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的USB设备时钟校准程序,所述USB设备时钟校准程序被所述处理器执行时实现如权利要求1至7中任一项所述的USB设备时钟校准方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质上存储有USB设备时钟校准程序,所述USB设备时钟校准程序被处理器执行时实现如权利要求1至7中任一项所述的USB设备时钟校准方法的步骤。
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