本发明专利技术公开了一种RC振荡器的高精度自动校准方法和装置。该方法包括以下步骤：S1：检测到外部时钟信号的上升沿时，启动对RC振荡器的振荡信号的信号记录；S2：获得RC振荡器在基于外部时钟信号的时间窗口内的振荡次数，时间窗口是指外部时钟信号的一个脉冲的上升沿和下降沿之间的时间段；S3：判断振荡次数在快速调节区内还是高精度调节区内，S4：在快速调节区内时，利用OSCCAL寄存器移位方式调节校准字；在高精度调节区内时，则利用变化1个步长的方式调节校准字，得到新校准字；S5：返回步骤S1,等待外部时钟信号的上升沿，以基于新校准字进行检测。本发明专利技术可以对RC振荡器进行自动校准。本发明专利技术可以对RC振荡器进行自动校准。本发明专利技术可以对RC振荡器进行自动校准。
【技术实现步骤摘要】
RC振荡器的高精度自动校准方法和装置
[0001]本专利技术涉及一种RC振荡器的高精度自动校准方法，同时涉及一种RC振荡器的高精度自动校准装置，属于时钟电路
技术介绍
[0002]时钟精度在软件应用中是非常重要的一个参数。对于长期使用的电子设备，必须有一个有据可循的的时间链条保证在运行数据的精密完整性。很多电子设备为了设计方便和节约成本，普遍使用内部的时钟电路作为时钟信号源。如果时钟信号不准，日积月累的累计误差会越来越大，会对电子设备的正常运行造成不利影响。
[0003]在常用的时钟电路中,RC振荡器由于具有面积小成本低,方便集成的优点被广泛应用，主要用于低频振荡，以产生1Hz～1MHz的低频信号。单片机等芯片通常在内部集成RC振荡器(也称片内RC振荡器)。由于RC振荡器的工作频率会受到温度和电压的同时影响，容易导致其达不到芯片对时钟电路的稳定性的要求。这就需要根据RC振荡器的应用环境经常进行校准。
[0004]在专利号为ZL 202011030393.2的中国专利技术专利中，公开了一种高精度有源RC振荡器及其高精度自动校准方法。在该校准方法中，先校准可变电源，再校准可变电阻，最后校准可变电容，无论粗调到任意步进中，在精调步骤中，都能找到一个对应的频率最接近理想频率。由于步进均匀或者相同，更加趋向线性化，由于目标值与当前值之间的步进均匀，可更加准确的估算理想频率校准值，从而减少校准次数，减少校准时间。
技术实现思路
[0005]本专利技术所要解决的首要技术问题在于提供一种RC振荡器的高精度自动校准方法。
[0006]本专利技术所要解决的另一技术问题在于提供一种RC振荡器的高精度自动校准装置。
[0007]为了实现上述目的，本专利技术采用以下的技术方案：
[0008]根据本专利技术实施例的第一方面，提供一种RC振荡器的高精度自动校准方法，包括以下步骤：
[0009]S1：检测到外部时钟信号的上升沿时，启动对RC振荡器的振荡信号的信号记录；
[0010]S2：获得RC振荡器在基于外部时钟信号的时间窗口内的振荡次数，时间窗口是指外部时钟信号的一个脉冲的上升沿和下降沿之间的时间段；
[0011]S3：判断振荡次数在快速调节区内还是高精度调节区内，
[0012]S4：在快速调节区内时，利用OSCCAL寄存器移位方式调节校准字；在高精度调节区内时，则利用变化1个步长的方式调节校准字，得到新校准字；
[0013]S5：返回步骤S1,等待外部时钟信号的上升沿，以基于新校准字进行检测，
[0014]其中，根据预先设定的第一阈值和第二阈值分配快速调节区或高精度调节区，第一阈值小于第二阈值；将小于第一阈值的区间分配为第一快速调节区；将大于第二阈值的区间分配为第二快速调节区；将大于等于第一阈值且小于等于第二阈值的区间分配为高精
度调节区；快速调节区包括第一快速调节区和第二快速调节区。
[0015]其中较优地，当振荡次数位于第一快速调节区或第二快速调节区时，通过使OSCCAL寄存器移位的方式调节校准字；
[0016]当振荡次数位于高精度调节区时，结束校准。
[0017]其中较优地，如果振荡次数位于高精度调节区，并且小于RC振荡器的理想频率对应的理论计数值，则使OSCCAL寄存器加1，作为新校准字用于下一轮调节；
[0018]如果振荡次数位于高精度调节区，并且大于理论计数值，则使OSCCAL寄存器减1，作为新校准字用于下一轮调节。
[0019]其中较优地，在步骤S4中包括以下子步骤：
[0020]S4A：振荡次数在快速调节区内时，利用OSCCAL寄存器移位方式调节校准字，得到新校准字，进入步骤S5；振荡次数在高精度调节区内时，则进入下一步S4B；
[0021]S4B：在高精度调节区内时，基于上一轮和本轮的计数差绝对值的变化，来调节校准字以得到新校准字，
[0022]其中，计数差绝对值是指振荡次数与理论计数值之差的绝对值。
[0023]其中较优地，如果上一轮调节中振荡次数位于高精度调节区，并且本轮调节中振荡次数位于高精度调节区，而且上一轮的计数差绝对值小于本轮的计数差绝对值，则保持校准字不变。
[0024]其中较优地，如果上一轮调节中振荡次数位于高精度调节区，并且本轮调节中振荡次数位于高精度调节区，而且上一轮的计数差绝对值大于本轮的计数差绝对值，则区分为2种情况：41)如果上一轮和本轮调节中振荡次数均位于相同高精度调节区，则调整校准字，作为新校准字；42)如果上一轮和本轮调节中振荡次数位于不同的高精度调节区，则保持校准字不变。
[0025]其中较优地，高精度调节区包括第一高精度调节区和第二高精度调节区，
[0026]第一高精度调节区大于第一阈值并且小于理论计数值；第二高精度调节区小于第二阈值并且大于理论计数值，
[0027]理论计数值是与RC振荡器的理想频率对应的计数值。
[0028]其中较优地，如果上一轮调节中振荡次数位于快速调节区，并且本轮调节中振荡次数位于第一高精度调节区，则将校准字加1，作为新校准字。
[0029]其中较优地，如果上一轮调节中振荡次数位于快速调节区，并且本轮调节中振荡次数位于第二高精度调节区，则将校准字减1，作为新校准字。
[0030]根据本专利技术实施例的第二方面，提供一种RC振荡器的高精度自动校准装置，包括分别与微处理器连接的校准检测启动模块、区间分配模块、频率区间判断模块、信号记录模块以及计数器；其中，
[0031]校准检测启动模块，用于检测外部时钟信号的上升沿以及下降沿，用来启动或者停止信号记录模块；
[0032]区间分配模块，用于配置快速调节区和高精度调节区；
[0033]频率区间判断模块，用于根据计数器得到的RC振荡器的振荡次数，来判断该振荡次数在快速调节区或高精度调节区的位置；
[0034]信号记录模块，用于记录从计数器输入的振荡次数；
[0035]微处理器，用于实施上述的高精度自动校准方法。
[0036]利用本专利技术所提供的高精度自动校准方法和装置，可以对RC振荡器进行自动校准，提高了校准的及时性，可以同时满足快速校准和高精度自动校准的要求，避免出现校准频率不稳定的现象。
附图说明
[0037]图1为本专利技术提供的RC振荡器的高精度自动校准方法的流程示意图；
[0038]图2为本专利技术第一实施例中，第一轮校准过程的示意图；
[0039]图3为本专利技术第一实施例中，快速调节区和高精度调节区的示意图；
[0040]图4为本专利技术第二实施例中，第二轮校准过程的示意图；
[0041]图5为本专利技术第二实施例中，快速调节区和高精度调节区的示意图；
[0042]图6为本专利技术第二实施例中，第一轮校准过程的示意图；
[0043]图7为本专利技术第二实施例中，第二轮校准过程的示意图；
[0044]图8为本专利技术第二实施例中，第三轮校准过程本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种RC振荡器的高精度自动校准方法，其特征在于包括以下步骤：S1：检测到外部时钟信号的上升沿时，启动对RC振荡器的振荡信号的信号记录；S2：获得所述RC振荡器在基于所述外部时钟信号的时间窗口内的振荡次数，所述时间窗口是指所述外部时钟信号的一个脉冲的上升沿和下降沿之间的时间段；S3：判断所述振荡次数在快速调节区内还是高精度调节区内，S4：在所述快速调节区内时，利用OSCCAL寄存器移位方式调节校准字；在所述高精度调节区内时，则利用变化1个步长的方式调节校准字，得到新校准字；S5：返回步骤S1,等待所述外部时钟信号的上升沿，以基于所述新校准字进行检测，其中，根据预先设定的第一阈值和第二阈值分配所述快速调节区或所述高精度调节区，所述第一阈值小于所述第二阈值；将小于所述第一阈值的区间分配为第一快速调节区；将大于所述第二阈值的区间分配为第二快速调节区；将大于等于所述第一阈值且小于等于所述第二阈值的区间分配为所述高精度调节区；所述快速调节区包括所述第一快速调节区和所述第二快速调节区。2.如权利要求1所述的高精度自动校准方法，其特征在于：当所述振荡次数位于所述第一快速调节区或所述第二快速调节区时，通过使OSCCAL寄存器移位的方式调节校准字；当所述振荡次数位于所述高精度调节区时，结束校准。3.如权利要求1所述的高精度自动校准方法，其特征在于：如果所述振荡次数位于所述高精度调节区，并且小于所述RC振荡器的理想频率对应的理论计数值，则使OSCCAL寄存器加1，作为新校准字用于下一轮调节；如果所述振荡次数位于所述高精度调节区，并且大于所述理论计数值，则使OSCCAL寄存器减1，作为新校准字用于下一轮调节。4.如权利要求3所述的高精度自动校准方法，其特征在于：在步骤S4中包括以下子步骤：S4A：所述振荡次数在快速调节区内时，利用OSCCAL寄存器移位方式调节校准字，得到新校准字，进入步骤S5；所述振荡次数在高精度调节区内时，则进入下一步S4B；S4B：在高精度调节区内时，基于上一轮和本轮的计数差绝对值的变化，来调节校准字以得到新校准字，其中，所述计数差绝对值是指...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘帅，何代明，杨磊，李成武，
申请(专利权)人：天津兆讯电子技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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