acc简介
hick时钟校准器(acc)利用otgfs作为设备时产生的sof信号作为参考信号达到校准hick的目的,sof信号为主机发给设备其周期为1ms的脉冲信号。acc控制器采用“跨越回归”算法,可以将hick频率尽可能校准到靠近目标频率。图1. acc控制器架构
acc功能解析
主要特性
acc控制器具备如下特性:
校准hick,已达到对otgfs设备提供48mhz±0.25%精度的时钟sof标志可选择来源:otgfs1或者otgfs2可配置的触发校准功能的边界频率两种校验方式:粗校验和精校验状态标志:校准就绪标志和sof参考信号丢失标志带标志的中断源:校准就绪标志中断源和sof参考信号丢失标志中断源
中断请求
拥有两个中断请求源:校准就绪中断源和sof参考信号丢失中断源表1. acc中断源
当设置了对应的使能位,当产生了对应的中断,就会进入对应的中断处理函数。
图2. acc中断示意图
校准原理
首先需要了解到,如果系统使用的是hick作为系统时钟源,而本身acc模块又是对hick进行校准,那么此时整个系统是不具备校准条件的,因为没有一个准确的参考信号作为校准的基准,所以就引入了otgfs的sof信号。sof信号是外部主机提供的,主机将准确的sof信号(1ms周期)给到设备(待校准系统),然后acc模块采样sof信号,并进行一系列的计算达到判定hick是否准确,如若发现hick不准确那么就会进行校准动作。
sof周期信号:1毫秒的周期性必须是准确的,是自动校准模块能够正常工作的前提条件;
sof信号通过pa8输出,如下图:图3. sof信号示意图
cross-return策略(跨越回归算法):计算出离理论值最近的校准值;从理论上来说,可以将校准后的实际频率调校到离目标频率(8mhz)约0.5个step的精度范围以内。
图4. 跨越回归算法示意图如上图所示,一旦触发自动校准的条件满足,自动校准就会按照step所规定的步长调整hickcal或者hicktrim。
跨越(cross):
在满足自动校验的条件后的第一个1毫秒采样周期内的实际采样值要么小于c2,要么大于c2。当这个值小于c2,自动校准按照step的定义,增加hickcal或者hicktrim,直到实际采样值比c2大,实现实际采样值由小到大对c2的跨越。当这个值大于c2,自动校准按照step的定义,减少hickcal或者hicktrim,直到实际采样值比c1小,实现实际采样值由大到小对c2的跨越。
回归(return):
在跨越完成后,比较在跨越前后的实际采样值和c2之间的差值(按绝对值计算),得到离c2最近的实际采样值,从而得到最佳的校验值hickcal或者hicktrim。若跨越后的实际采样值和c2之间的差值小于跨越前的实际采样值和c2之间的差值,则以跨越后的校验值为准,并结束校验流程,直到满足下一个满足自动校验的条件。若跨越后的实际采样值和c2之间的差值大于跨越前的实际采样值和c2之间的差值,则以跨越前的校验值为准,那么校验值会退回一个step,并返回到跨越前的那个校验值,并结束校验流程,直到满足下一个满足自动校验的条件。按照cross-return策略,在理论上,可以得到离中心频率约0.5个step所对应的频率精度。
如下四种情形会启动自动校准:
calon的上升沿(从0到1);当calon=1时,参考信号丢失之后又恢复;当采样计数器的值小于c1;当采样计数器的值大于c3。在calon的上升沿,即便采样计数器的值大于c1并小于c3,也会启动自动校准,其目的在于,在calon之后,能够尽快将hick的频率调整到中心频率的0.5个step以内。
以上四种情形的自动校准的结果均能将hick的频率调整到中心频率的0.5个step以内。所以为了获得最佳的校准精度,建议将step保持为默认值1。若将step设为0,则hickcal或者hicktrim将无法改变,也即,无法校准。
acc配置解析
以下对acc的配置接口及流程进行说明。
函数接口
表2. 配置函数列表
配置流程
系统以hick作为系统时钟源,并打开acc时钟;otg_fs以hick为时钟源并初始化otgfs;使能acc相关中断;配置c1/c2/c3值;选择sof源;使能acc并选择粗校验或者精校验。案例 acc校准hick
功能简介
实现了使用acc模块将hcik校准在要求的精度内。
资源准备
1) 硬件环境:对应产品型号的at-start board2) 软件环境project\at_start_f4xx\examples\acc\calibration
软件设计
1) 配置流程
开启acc/otgfs外设时钟配置otgfs设备和acc模块开启acc2) 代码介绍
main函数代码描述
中断处理函数
实验效果
如若hick时钟偏离正常值,acc将自动启动校准(前提是otgfs设备与主机成功连接),校准完成后在中断函数内会翻转led2;产生sof信号丢失后也会进入对应中断函数内翻转led3。
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