本發(fā)明屬于計(jì)算機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種高精度延遲時(shí)鐘校準(zhǔn)的系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

在一些技術(shù)領(lǐng)域如雷達(dá)和激光等，精確延時(shí)是整個(gè)系統(tǒng)的關(guān)鍵，但是延時(shí)實(shí)際值受到外界環(huán)境如溫度的影響，如安森美的MC100EP196，其溫度漂移影響也比較大，因此，實(shí)時(shí)延時(shí)校準(zhǔn)成了一個(gè)改善整個(gè)系統(tǒng)精度的重要措施。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的之一在于提供一種高精度延遲時(shí)鐘校準(zhǔn)的系統(tǒng)，其能解決延遲時(shí)鐘校準(zhǔn)的技術(shù)問題。

本發(fā)明的目的之二在于提供一種高精度延遲時(shí)鐘校準(zhǔn)的系統(tǒng)，其能解決延遲時(shí)鐘校準(zhǔn)的技術(shù)問題。

本發(fā)明的目的之三在于提供一種高精度延遲時(shí)鐘校準(zhǔn)的方法，其能解決延遲時(shí)鐘校準(zhǔn)的技術(shù)問題。

本發(fā)明的目的之一采用以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種高精度延遲時(shí)鐘校準(zhǔn)的系統(tǒng)，包括與非門、與門、延時(shí)芯片、多路選擇器和處理模塊，所述多路選擇器包括校準(zhǔn)輸出端和時(shí)鐘輸出端，所述處理模塊包括延時(shí)控制端、選擇控制端和控制開關(guān)端；

所述與門的兩個(gè)輸入端分別連接至與非門的輸出端和時(shí)鐘輸入端；所述與門的輸出端經(jīng)延時(shí)芯片連接至多路選擇器的輸入端，所述處理模塊的延時(shí)控制端和選擇控制端分別連接至延時(shí)芯片的控制端和多路選擇器的控制端，所述與非門的兩個(gè)輸入端分別連接至處理模塊的控制開關(guān)端以及多路選擇器的校準(zhǔn)輸出端；

所述處理模塊的選擇控制端和控制開關(guān)端具有相同的輸出邏輯，當(dāng)處理模塊的選擇控制端輸出高電平時(shí)，多路選擇器通過(guò)校準(zhǔn)輸出端輸出校準(zhǔn)信號(hào)，而在處理模塊的選擇控制端輸出低電平時(shí)，多路選擇器通過(guò)時(shí)鐘輸出端輸出時(shí)鐘信號(hào)。

優(yōu)選的，還包括分頻器，所述多路選擇器的校準(zhǔn)輸出端通過(guò)分頻器與處理模塊電性連接。

優(yōu)選的，所述多路選擇器為兩路選擇器。

優(yōu)選的，所述延時(shí)芯片的型號(hào)為MC100EP196。

本發(fā)明的目的之二采用以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種高精度延遲時(shí)鐘校準(zhǔn)的系統(tǒng)，包括非門、與門、延時(shí)芯片、多路選擇器和處理模塊，所述多路選擇器包括校準(zhǔn)輸出端和時(shí)鐘輸出端，所述處理模塊包括延時(shí)控制端和選擇控制端；

所述與門的兩個(gè)輸入端分別連接至非門的輸出端和時(shí)鐘輸入端；所述與門的輸出端經(jīng)延時(shí)芯片連接至多路選擇器的輸入端，所述處理模塊的延時(shí)控制端和選擇控制端分別連接至延時(shí)芯片的控制端和多路選擇器的控制端，所述非門的輸入端分別連接至處理模塊的控制開關(guān)端以及多路選擇器的校準(zhǔn)輸出端；

當(dāng)處理模塊的選擇控制端輸出高電平時(shí)，多路選擇器通過(guò)校準(zhǔn)輸出端輸出校準(zhǔn)信號(hào)，而在處理模塊的選擇控制端輸出低電平時(shí)，多路選擇器通過(guò)時(shí)鐘輸出端輸出時(shí)鐘信號(hào)。

優(yōu)選的，還包括分頻器，所述多路選擇器的校準(zhǔn)輸出端通過(guò)分頻器與處理模塊電性連接。

本發(fā)明的目的之三采用以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種高精度延遲時(shí)鐘校準(zhǔn)的方法，包括以下步驟：

S1：控制延時(shí)芯片的輸出延時(shí)為零，計(jì)算出脈沖個(gè)數(shù)M；

S2：控制延時(shí)芯片的輸出延時(shí)為1個(gè)單位設(shè)定值，計(jì)算脈沖個(gè)數(shù)N；

S3：計(jì)算得到M與N的差值K，該差值K即為延遲一個(gè)單位設(shè)定值產(chǎn)生的振蕩的個(gè)數(shù)；

S4：控制延時(shí)芯片的輸出延時(shí)為100個(gè)單位設(shè)定值，計(jì)算脈沖個(gè)數(shù)N1；

S5：計(jì)算得到M與N1的差值K100，該差值K100即為延遲100個(gè)單位設(shè)定值產(chǎn)生的振蕩個(gè)數(shù)；

S6：判斷該K100與100*K的差值是否預(yù)設(shè)范圍內(nèi)，如果是，則結(jié)束，如果否，返回步驟S4并調(diào)整輸出延遲。

優(yōu)選的，所述預(yù)設(shè)范圍是K。

相比現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的有益效果在于：

本發(fā)明采用脈沖振蕩計(jì)數(shù)方法來(lái)實(shí)現(xiàn)脈寬測(cè)量，然后進(jìn)行延時(shí)計(jì)算，最后調(diào)整延時(shí)芯片達(dá)到延時(shí)校準(zhǔn)的目的，該方法經(jīng)濟(jì)使用，可以實(shí)時(shí)的進(jìn)行校準(zhǔn)，排除了溫度及其他外界對(duì)延時(shí)芯片的影響，從而實(shí)現(xiàn)高精度測(cè)量的效果。

附圖說(shuō)明

圖1為實(shí)施例一的高精度延遲時(shí)鐘的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；

圖2為圖1中線路標(biāo)注圖；

圖3為實(shí)施例二的高精度延遲時(shí)鐘的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；

圖4為本發(fā)明的一種高精度延遲時(shí)鐘的方法的流程圖。

具體實(shí)施方式

下面，結(jié)合附圖以及具體實(shí)施方式，對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步描述：

實(shí)施例一：

如圖1所示，本實(shí)施例提供了一種高精度延時(shí)時(shí)鐘的系統(tǒng)，包括與非門、與門、延時(shí)芯片、多路選擇器、分頻器和處理模塊，所述多路選擇器包括校準(zhǔn)端和輸出端，所述處理模塊包括延時(shí)控制端、選擇控制端和控制開關(guān)端，其中所述多路選擇器在本實(shí)施例中為兩路選擇器；

所述與門的輸出端通過(guò)延時(shí)芯片與多路選擇器的輸入端電性連接，所述多路選擇器的校準(zhǔn)端通過(guò)分頻器與處理模塊電性連接，所述處理模塊的延時(shí)控制端與延時(shí)芯片電性連接，所述處理模塊的選擇控制端與多路選擇器電性連接，所述處理模塊的控制開關(guān)端與與非門相接，且處理模塊的選擇控制端與控制開關(guān)端的輸出邏輯一致，所述處理模塊的選擇控制端輸出邏輯為“1”時(shí)，多路選擇器輸入端與其校準(zhǔn)端相接，此時(shí)輸出校準(zhǔn)信號(hào)，所述處理模塊的選擇控制端輸出邏輯為“0”時(shí)，多路選擇器輸入端與其輸出端相接，此時(shí)輸出時(shí)鐘信號(hào)；

所述多路選擇器校準(zhǔn)端與處理模塊電性連接，所述處理模塊的控制開關(guān)端與與非門的輸入端電性連接，所述與非門的輸出端與與門的輸入端電性連接。

整個(gè)系統(tǒng)工作的前提是時(shí)鐘輸入的占空比是固定的，這個(gè)在對(duì)大部分的時(shí)鐘電路中都是成立的，整個(gè)系統(tǒng)的工作模式分為兩種，一種是校準(zhǔn)模式，另一種是輸出模塊，這兩種模式都是由處理模塊輸出的邏輯進(jìn)行控制。

如圖2所示，在校準(zhǔn)模式下，處理模塊控制多路選擇器選擇校準(zhǔn)端，此時(shí)時(shí)鐘形成一個(gè)閉環(huán)；

1)、如果此時(shí)時(shí)鐘輸入為低電平，由于第一級(jí)是與門，則不管e是什么邏輯，b的邏輯永遠(yuǎn)是“0”，因此可以得到a、b、c、d和輸出均為“0”，即是a0b0c0d0時(shí)鐘輸出為0；

2)、如果此時(shí)時(shí)鐘輸入為高電平，由于第一級(jí)是與門，b的邏輯不會(huì)由1改變，而會(huì)由e來(lái)改變。

假設(shè)e的邏輯為“1”，則可得b邏輯為“1”，c邏輯為“1”，d邏輯為“1”，e邏輯為“0”；

假設(shè)e的邏輯為“0”，則可得b邏輯為“0”，c邏輯為“0”，d邏輯為“0”，e邏輯為“1”；

由上述分析可得：當(dāng)時(shí)鐘輸入為低電平的時(shí)候，輸出為低電平；當(dāng)時(shí)鐘輸入為高電平的時(shí)候，輸出會(huì)出現(xiàn)一個(gè)振蕩的方波，而振蕩周期由延時(shí)芯片延時(shí)，多路選擇器延時(shí)和與非門延時(shí)決定，分頻器是在當(dāng)系統(tǒng)工作在高速模式(如100M時(shí))對(duì)振蕩波形進(jìn)行分頻，是脈寬達(dá)到處理器能計(jì)數(shù)的能力范圍內(nèi)。

在正常模式輸出的情況下，處理模塊控制多路選擇器選擇輸出端，此時(shí)時(shí)鐘輸出邏輯等于時(shí)鐘輸入邏輯，整個(gè)系統(tǒng)正常輸出。

實(shí)施例二：

如圖3所示，本實(shí)施例與實(shí)施例一的差別在于將實(shí)施例一中的與非門換成了非門，并在電路結(jié)構(gòu)設(shè)置上存在一些差異，多路選擇器的校準(zhǔn)端與非門的輸入端電性連接；在實(shí)際邏輯輸出中存在相同的效果。如圖4所示，本發(fā)明提供了一種高精度延遲時(shí)鐘校準(zhǔn)的方法，包括以下步驟：由于振蕩周期是固定的，處理模塊對(duì)脈沖個(gè)數(shù)計(jì)數(shù)即可得到脈寬寬度，校準(zhǔn)的流程可以按照以下方法進(jìn)行：

S1：設(shè)定延時(shí)芯片的延時(shí)為零，計(jì)算出脈沖個(gè)數(shù)M；M的個(gè)數(shù)是由延時(shí)芯片延時(shí)設(shè)定為0、多路選擇器延時(shí)和反向器延時(shí)決定的，我們可以稱之為固有延時(shí)；

S2：設(shè)定延時(shí)芯片的延時(shí)為一單位設(shè)定值，計(jì)算脈沖個(gè)數(shù)N；此時(shí)的N的個(gè)數(shù)是由延時(shí)芯片延時(shí)一個(gè)單位設(shè)定值、多路選擇器延時(shí)和反向器延時(shí)決定的；

S3：對(duì)M與N的差值進(jìn)行計(jì)算得到S，此值即為單位設(shè)定值產(chǎn)生振蕩的個(gè)數(shù)；由于只是測(cè)量一組數(shù)據(jù)會(huì)產(chǎn)生一定的誤差，故而可以進(jìn)行不同程度的校準(zhǔn)，首先我們進(jìn)行粗校準(zhǔn)；

S4：設(shè)定延時(shí)芯片的延遲為100個(gè)單位設(shè)定值，得到脈沖個(gè)數(shù)N1，該N1減去M得到100個(gè)單位設(shè)定值產(chǎn)生的振蕩的個(gè)數(shù)K100。理論上，K100應(yīng)該是100倍的K，但是由于溫度漂移以及芯片的非線性等因素會(huì)有所不同，故而測(cè)量并非準(zhǔn)確；此時(shí)接著調(diào)整延時(shí)控制數(shù)據(jù)為99個(gè)單位設(shè)定時(shí)間或者101個(gè)單位設(shè)定時(shí)間，重復(fù)步驟S4，然后計(jì)算得到K99和K101，并與100K進(jìn)行比較，從而使得得出的數(shù)值處于K范圍之內(nèi)，在本實(shí)施例中僅僅列舉出了延遲100個(gè)單位設(shè)定值的情況，其實(shí)，還可以列舉處1000個(gè)或者幾個(gè)單位設(shè)定值的情況，這個(gè)根據(jù)用戶的需求，可以進(jìn)行不同的設(shè)置操作。

由于粗校準(zhǔn)只能夠校準(zhǔn)大于一個(gè)單位設(shè)定值的誤差，小于1個(gè)單位設(shè)定值的誤差可以調(diào)整延時(shí)芯片MC100EP196的模擬量控制進(jìn)行細(xì)微調(diào)整，使得K100更加的接近100倍的K，通過(guò)上述步驟我們就可以得到精確的100個(gè)單位的延時(shí)值。

對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，可根據(jù)以上描述的技術(shù)方案以及構(gòu)思，做出其它各種相應(yīng)的改變以及形變，而所有的這些改變以及形變都應(yīng)該屬于本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。