本申請涉及脈沖寬度調(diào)制(pwm,?pulse?width?modulation),尤其涉及一種pwm定時(shí)器的調(diào)整方法和裝置。
背景技術(shù):
1、pwm技術(shù)是一種被廣泛應(yīng)用于電機(jī)控制和功率器件開關(guān)轉(zhuǎn)換等領(lǐng)域的信號調(diào)制技術(shù)。在驅(qū)動(dòng)開關(guān)模式電源或照明系統(tǒng)等對時(shí)間分辨率有極高要求的數(shù)字電源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)中,往往需要高分辨率pwm來滿足轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的工作要求,而在對時(shí)間分辨率有極高要求的控制領(lǐng)域,往往需要高分辨率pwm信號對電路系統(tǒng)進(jìn)行精細(xì)控制。在現(xiàn)有技術(shù)中,pwm信號的分辨率受限于系統(tǒng)工作時(shí)鐘頻率,pwm信號精度普遍不高。
2、目前用于產(chǎn)生pwm信號的方法主要是計(jì)數(shù)器比較法,定時(shí)器的載波計(jì)數(shù)器在內(nèi)部時(shí)鐘頻率下工作,通過調(diào)制信號與計(jì)數(shù)器進(jìn)行比較來產(chǎn)生pwm,設(shè)置不同的調(diào)制信號就可以產(chǎn)生不同的pwm信號。但這種方法得到的pwm信號,最高分辨率為一個(gè)時(shí)鐘周期。受限于定時(shí)器的時(shí)鐘頻率一般低于1ghz,pwm信號精度普遍不高。
3、還有一種基于計(jì)數(shù)器和延時(shí)鏈的方法,通過粗調(diào)模塊確定pwm的粗占空比,再通過細(xì)調(diào)模塊精細(xì)調(diào)整pwm。但是該方法中,定時(shí)器載波計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)并非連續(xù)變化,實(shí)際硬件實(shí)現(xiàn)時(shí)會使計(jì)數(shù)器資源增多;同時(shí)該方法僅根據(jù)分頻值對定時(shí)器計(jì)數(shù)counter和用戶比較寄存器進(jìn)行低位無效化處理的固定調(diào)整,并未對定時(shí)器內(nèi)部計(jì)數(shù)器和內(nèi)部比較單元進(jìn)行逐周期動(dòng)態(tài)調(diào)整,其最終生成的高分辨率pwm波的頻率會有抖動(dòng)。
4、由此,需要一種可實(shí)現(xiàn)高分辨率pwm的定時(shí)器調(diào)整方案。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、對于現(xiàn)有技術(shù)存在的問題,本申請?zhí)峁┮环N可實(shí)現(xiàn)高分辨率pwm的定時(shí)器調(diào)整方法,該定時(shí)器調(diào)整方法只需用戶設(shè)置周期寄存器和比較寄存器,內(nèi)部自動(dòng)實(shí)現(xiàn)定時(shí)器計(jì)數(shù)器、周期控制單元和比較cmp控制單元的逐周期調(diào)整,然后輸出有抖動(dòng)的低分辨率pwm信號pwm_coarse_adj和高分辨率pwm相位選擇信號pwm_phase_sel[n:0],可結(jié)合現(xiàn)有多相位時(shí)鐘實(shí)現(xiàn)高分辨率且無抖動(dòng)的pwm輸出,分辨率提升2n+1倍。調(diào)整精度高達(dá)皮秒級別,遠(yuǎn)超現(xiàn)有pwm分辨率。
2、根據(jù)本申請的第一個(gè)方面,提供一種pwm定時(shí)器的調(diào)整方法其特征在于,所述定時(shí)器包括計(jì)數(shù)器、用戶周期寄存器和內(nèi)部周期寄存器,所述方法包括:
3、(a)分別基于所述用戶周期寄存器的高分辨率部分和所述用戶周期寄存器的低分辨率部分確定所述內(nèi)部周期寄存器的高分辨率部分的當(dāng)前值和所述內(nèi)部周期寄存器的低分辨率部分的當(dāng)前值;
4、(b)響應(yīng)于所述計(jì)數(shù)器連續(xù)計(jì)數(shù)達(dá)到所述內(nèi)部周期寄存器的低分辨率部分的當(dāng)前值,產(chǎn)生周期事件;
5、(c)響應(yīng)于所述周期事件,對所述用戶周期寄存器的高分辨率部分和所述內(nèi)部周期寄存器的高分辨率部分的當(dāng)前值執(zhí)行第一加法計(jì)算;
6、(d)利用所述第一加法計(jì)算后的數(shù)值的第一預(yù)設(shè)數(shù)量個(gè)比特更新所述內(nèi)部周期寄存器的高分辨率部分的當(dāng)前值,其中,所述第一預(yù)設(shè)數(shù)量個(gè)比特對應(yīng)所述內(nèi)部周期寄存器的高分辨率部分的比特?cái)?shù)量;以及
7、(e)根據(jù)所述第一加法計(jì)算的結(jié)果是否存在溢出,更新所述內(nèi)部周期寄存器的低分辨率部分的當(dāng)前值,返回步驟(b)。
8、根據(jù)本申請的第二個(gè)方面,提供一種pwm定時(shí)器的調(diào)整裝置,其特征在于,所述定時(shí)器包括計(jì)數(shù)器、用戶周期寄存器和內(nèi)部周期寄存器,所述裝置包括:
9、第一確定模塊,用于分別基于所述用戶周期寄存器的高分辨率部分和所述用戶周期寄存器的低分辨率部分確定所述內(nèi)部周期寄存器的高分辨率部分的當(dāng)前值和所述內(nèi)部周期寄存器的低分辨率部分的當(dāng)前值;
10、第一產(chǎn)生模塊,用于響應(yīng)于所述計(jì)數(shù)器連續(xù)計(jì)數(shù)達(dá)到所述內(nèi)部周期寄存器的低分辨率部分的當(dāng)前值,產(chǎn)生周期事件;
11、第一加法計(jì)算模塊,用于響應(yīng)于所述周期事件,對所述用戶周期寄存器的高分辨率部分和所述內(nèi)部周期寄存器的高分辨率部分的當(dāng)前值執(zhí)行第一加法計(jì)算;
12、第一更新模塊,用于利用所述第一加法計(jì)算后的數(shù)值的第一預(yù)設(shè)數(shù)量個(gè)比特,更新所述內(nèi)部周期寄存器的高分辨率部分的當(dāng)前值,其中,所述第一預(yù)設(shè)數(shù)量個(gè)比特對應(yīng)所述內(nèi)部周期寄存器的高分辨率部分的比特?cái)?shù)量;以及
13、第二更新模塊,用于根據(jù)所述第一加法計(jì)算的結(jié)果是否存在溢出,更新所述內(nèi)部周期寄存器的低分辨率部分的當(dāng)前值。
14、根據(jù)本申請的第三個(gè)方面,提供一種電子設(shè)備,包括:
15、處理器;以及
16、存儲器,存儲有計(jì)算機(jī)指令,當(dāng)所述計(jì)算機(jī)指令被所述處理器執(zhí)行時(shí),使得所述處理器執(zhí)行第一個(gè)方面所述的方法。
17、根據(jù)本申請的第四個(gè)方面,提供一種非瞬時(shí)性計(jì)算機(jī)存儲介質(zhì),存儲有計(jì)算機(jī)程序,當(dāng)所述計(jì)算機(jī)程序被多個(gè)處理器執(zhí)行時(shí),使得所述處理器執(zhí)行第一個(gè)方面所述的方法。
18、根據(jù)本申請?zhí)峁┑膒wm定時(shí)器的調(diào)整方法和裝置,可以在不增加系統(tǒng)時(shí)鐘頻率的條件下,輸出高分辨率pwm。相比于傳統(tǒng)的定時(shí)器比較法,本申請的定時(shí)器調(diào)整方法只需用戶設(shè)置周期寄存器和比較寄存器,內(nèi)部自動(dòng)實(shí)現(xiàn)定時(shí)器計(jì)數(shù)器、周期prd和比較cmpx的逐周期調(diào)整,輸出低分辨率pwm信號pwm_coarse_adj和高分辨率pwm相位選擇pwm_phase_sel[n:0]信號。通過結(jié)合多相位時(shí)鐘即可實(shí)現(xiàn)高分辨率且無抖動(dòng)的pwm輸出,輸出的高分辨率pwm分辨率提升為系統(tǒng)時(shí)鐘的2n+1倍(n+1為用戶周期寄存器prd和用戶比較寄存器cmpx的高分辨率部分的位寬),調(diào)整精度可高達(dá)皮秒級別,遠(yuǎn)超現(xiàn)有pwm分辨率。
1.一種pwm定時(shí)器的調(diào)整方法,其特征在于,所述定時(shí)器包括計(jì)數(shù)器、用戶周期寄存器和內(nèi)部周期寄存器,所述方法包括:
2.如權(quán)利要求1所述的調(diào)整方法,其特征在于,所述定時(shí)器還包括用戶比較寄存器和內(nèi)部比較寄存器,所述方法還包括:
3.如權(quán)利要求2所述的調(diào)整方法,其特征在于,還包括:
4.如權(quán)利要求3所述的調(diào)整方法,其特征在于,所述基于所述周期事件和所述比較器事件,生成pwm信號,包括:
5.如權(quán)利要求1所述的調(diào)整方法,其特征在于,步驟(e)包括:
6.如權(quán)利要求2所述的調(diào)整方法,其特征在于,步驟(i)包括:
7.一種pwm定時(shí)器的調(diào)整裝置,其特征在于,所述定時(shí)器包括計(jì)數(shù)器、用戶周期寄存器和內(nèi)部周期寄存器,所述裝置包括:
8.如權(quán)利要求7所述的調(diào)整裝置,其特征在于,所述定時(shí)器還包括用戶比較寄存器和內(nèi)部比較寄存器,所述裝置還包括:
9.如權(quán)利要求8所述的調(diào)整裝置,其特征在于,還包括:
10.一種電子設(shè)備,其特征在于,包括存儲器和處理器,所述存儲器上存儲有計(jì)算機(jī)程序,所述處理器在執(zhí)行所述存儲器上的計(jì)算機(jī)程序時(shí)實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的方法。
11.一種計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì),其特征在于,所述計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)存儲有計(jì)算機(jī)程序,所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的方法。