AT32讲堂051 | 雅特力AT32F435/437 ACC使用指南

 

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ACC

2) 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。