用時鐘頻率精度測量電路進(jìn)行時間校驗(yàn)

瑞薩RA系列微控制器上有一些外設(shè)如DLC、ELC等，它們可以幫你創(chuàng)建完整的自主子系統(tǒng)，管理微控制器應(yīng)用中的許多典型的常規(guī)維護(hù)和I/O密集型任務(wù)。這種基本任務(wù)的自動化可以大大減少CPU需求時間，減少需要服務(wù)的中斷數(shù)量，而且通?？梢燥@著降低系統(tǒng)功耗。

本篇文章我們將向您介紹RA微控制器系列中一個不太常見和不太容易理解的外設(shè)，即時鐘頻率精度測量電路（CAC）。時鐘頻率精度測量電路旨在使我們能夠通過將RA微控制器上可用的許多內(nèi)部和外部時鐘源相互對比，檢查它們的精度，并在比較結(jié)果出現(xiàn)意外偏差時指示出來。

CAC最初是為了幫助我們提高系統(tǒng)的安全性和可靠性而設(shè)計(jì)的，通過使時鐘系統(tǒng)具有自檢功能，但是你會看到，它也可以實(shí)現(xiàn)其他用途。

CAC框圖

CAC允許我們從各種內(nèi)部和外部時鐘源中選擇來作為參考信號以及你想確認(rèn)振蕩速度的目標(biāo)時鐘。通常可以從主時鐘和32kHz外部時鐘輸入中兩者選其一，也可以從內(nèi)部片上振蕩器上做選擇，如HOCO、MOCO和LOCO，以及獨(dú)立看門狗iWDT時鐘，甚至你也可以選擇PCLKB，把內(nèi)部外設(shè)時鐘作為輸入。每個時鐘輸入，無論是參考時鐘還是目標(biāo)時鐘，都可以通過選擇適當(dāng)?shù)姆诸l比來進(jìn)行縮放。

這些時鐘中的每一個都可以作為參考或目標(biāo)時鐘選擇，你還有一個額外的選項(xiàng)可用于參考時鐘，那就是你可以選擇一個外部時鐘輸入，它允許你從外部測試設(shè)備輸入一個精確的參考時鐘。

這個參考時鐘可用作時間基準(zhǔn)，來對一個待測時鐘的周期進(jìn)行脈沖計(jì)數(shù)，并保存在一個寄存器中。測量周期結(jié)束后，計(jì)數(shù)寄存器中的脈沖數(shù)與存儲在CAC的比較寄存器中的最小和最大期望值進(jìn)行比較，如果檢測到時鐘超出范圍，就可以產(chǎn)生一個中斷。

這是檢查內(nèi)部時鐘校準(zhǔn)是否被正確設(shè)置，或者是否存在一些可能導(dǎo)致定時錯誤的時鐘寄存器初始化問題的理想方法。很棒的是，一旦設(shè)置好，它就可以自主運(yùn)行，并且如果系統(tǒng)檢測到錯誤，你就可以得到一個中斷。如果計(jì)數(shù)器溢出或在每次測量結(jié)束時，也可以產(chǎn)生一個中斷，因?yàn)橐苍S你只想偶爾使用這個功能來檢查各種時鐘源的精度。

CAC被設(shè)計(jì)用于支持自檢以檢測系統(tǒng)時鐘的錯誤，但是它也可以用于其他目的，特別是如果我們使用外部參考引腳。

例如，如果你有一個外部信號，它表示系統(tǒng)的健康狀況，它根據(jù)系統(tǒng)狀態(tài)改變頻率，那么CAC就是測量這個信號并檢測它何時改變頻率的理想解決方案。在這種情況下，實(shí)際上是反向使用CAC，你把信號輸入到外部參考引腳，并選擇相關(guān)的時鐘信號、分頻設(shè)置和比較器設(shè)置來檢測當(dāng)你的參考信號頻率超出“健康”頻率范圍時是否發(fā)生錯誤，從而指示系統(tǒng)錯誤。如果CAC檢測到這種情況，它就可以產(chǎn)生一個錯誤中斷。

CAC是一個有用的外設(shè)，我們可以用它來幫助檢查系統(tǒng)的健康狀況，特別是對于消費(fèi)者或工業(yè)應(yīng)用，在這些應(yīng)用中系統(tǒng)可靠性可能非常重要。但是正如我們所看到的，它也可以用于監(jiān)測外部脈沖列并檢測脈沖頻率何時改變。

審核編輯：湯梓紅