AT32講堂051 | 雅特力AT32F435/437 ACC使用指南

ACC簡介

HICK時鐘校準器（ACC）利用OTGFS作為設備時產(chǎn)生的SOF信號作為參考信號達到校準HICK的目的，SOF信號為主機發(fā)給設備其周期為1ms的脈沖信號。ACC控制器采用“跨越回歸”算法，可以將HICK頻率盡可能校準到靠近目標頻率。圖1. ACC控制器架構

ACC功能解析

主要特性

ACC控制器具備如下特性：

• 校準HICK，已達到對OTGFS設備提供48MHz±0.25%精度的時鐘
• SOF標志可選擇來源：OTGFS1或者OTGFS2
• 可配置的觸發(fā)校準功能的邊界頻率
• 兩種校驗方式：粗校驗和精校驗
• 狀態(tài)標志：校準就緒標志和SOF參考信號丟失標志
• 帶標志的中斷源：校準就緒標志中斷源和SOF參考信號丟失標志中斷源

中斷請求

擁有兩個中斷請求源：校準就緒中斷源和SOF參考信號丟失中斷源表1. ACC中斷源

當設置了對應的使能位，當產(chǎn)生了對應的中斷，就會進入對應的中斷處理函數(shù)。

圖2. ACC中斷示意圖

校準原理

首先需要了解到，如果系統(tǒng)使用的是HICK作為系統(tǒng)時鐘源，而本身ACC模塊又是對HICK進行校準，那么此時整個系統(tǒng)是不具備校準條件的，因為沒有一個準確的參考信號作為校準的基準，所以就引入了OTGFS的SOF信號。SOF信號是外部主機提供的，主機將準確的SOF信號（1ms周期）給到設備（待校準系統(tǒng)），然后ACC模塊采樣SOF信號，并進行一系列的計算達到判定HICK是否準確，如若發(fā)現(xiàn)HICK不準確那么就會進行校準動作。

SOF周期信號：1毫秒的周期性必須是準確的，是自動校準模塊能夠正常工作的前提條件；

SOF信號通過PA8輸出，如下圖：圖3. SOF信號示意圖

cross-return策略（跨越回歸算法）：計算出離理論值最近的校準值；從理論上來說，可以將校準后的實際頻率調校到離目標頻率（8MHz）約0.5個step的精度范圍以內。

圖4. 跨越回歸算法示意圖如上圖所示，一旦觸發(fā)自動校準的條件滿足，自動校準就會按照step所規(guī)定的步長調整HICKCAL或者HICKTRIM。

跨越（cross）：

在滿足自動校驗的條件后的第一個1毫秒采樣周期內的實際采樣值要么小于C2，要么大于C2。當這個值小于C2，自動校準按照step的定義，增加HICKCAL或者HICKTRIM，直到實際采樣值比C2大，實現(xiàn)實際采樣值由小到大對C2的跨越。當這個值大于C2，自動校準按照step的定義，減少HICKCAL或者HICKTRIM，直到實際采樣值比C1小，實現(xiàn)實際采樣值由大到小對C2的跨越。

回歸（return）：

在跨越完成后，比較在跨越前后的實際采樣值和C2之間的差值（按絕對值計算），得到離C2最近的實際采樣值，從而得到最佳的校驗值HICKCAL或者HICKTRIM。若跨越后的實際采樣值和C2之間的差值小于跨越前的實際采樣值和C2之間的差值，則以跨越后的校驗值為準，并結束校驗流程，直到滿足下一個滿足自動校驗的條件。若跨越后的實際采樣值和C2之間的差值大于跨越前的實際采樣值和C2之間的差值，則以跨越前的校驗值為準，那么校驗值會退回一個step，并返回到跨越前的那個校驗值，并結束校驗流程，直到滿足下一個滿足自動校驗的條件。按照cross-return策略，在理論上，可以得到離中心頻率約0.5個step所對應的頻率精度。

如下四種情形會啟動自動校準：

• CALON的上升沿（從0到1）；
• 當CALON=1時，參考信號丟失之后又恢復；
• 當采樣計數(shù)器的值小于C1；
• 當采樣計數(shù)器的值大于C3。

在CALON的上升沿，即便采樣計數(shù)器的值大于C1并小于C3,也會啟動自動校準，其目的在于，在CALON之后，能夠盡快將HICK的頻率調整到中心頻率的0.5個step以內。

以上四種情形的自動校準的結果均能將HICK的頻率調整到中心頻率的0.5個step以內。所以為了獲得最佳的校準精度，建議將step保持為默認值1。若將step設為0，則HICKCAL或者HICKTRIM將無法改變，也即，無法校準。

ACC配置解析

以下對ACC的配置接口及流程進行說明。

函數(shù)接口

表2. 配置函數(shù)列表

配置流程

• 系統(tǒng)以HICK作為系統(tǒng)時鐘源，并打開ACC時鐘；
• OTG_FS以HICK為時鐘源并初始化OTGFS；
• 使能ACC相關中斷；
• 配置C1/C2/C3值；
• 選擇SOF源；
• 使能ACC并選擇粗校驗或者精校驗。

案例 ACC校準HICK

功能簡介

實現(xiàn)了使用ACC模塊將HCIK校準在要求的精度內。

資源準備

1) 硬件環(huán)境:對應產(chǎn)品型號的AT-START BOARD2) 軟件環(huán)境project\at_start_f4xx\examples\acc\calibration

軟件設計

1) 配置流程

• 開啟ACC/OTGFS外設時鐘
• 配置OTGFS設備和ACC模塊
• 開啟ACC

2) 代碼介紹

• main函數(shù)代碼描述

• 中斷處理函數(shù)

實驗效果

• 如若HICK時鐘偏離正常值，ACC將自動啟動校準（前提是OTGFS設備與主機成功連接），校準完成后在中斷函數(shù)內會翻轉LED2；產(chǎn)生SOF信號丟失后也會進入對應中斷函數(shù)內翻轉LED3。