定時(shí)初值為小數(shù)的自適應(yīng)同步時(shí)鐘系統(tǒng)的研究.pdf

1、單片機(jī)是常見(jiàn)的控制器之一，它以很低的價(jià)格、較好的控制得到了廣泛的應(yīng)用。常見(jiàn)的單片機(jī)有T0、T1定時(shí)器，有的還有T2定時(shí)器。不同的定時(shí)器有不同的定時(shí)方式，也有不同的用途。單片機(jī)定時(shí)器通常裝入的是整數(shù)，由于晶振頻率和單片機(jī)自身資源的特性，這對(duì)時(shí)間要求不嚴(yán)格的場(chǎng)合是行得通的，但是由于存在長(zhǎng)時(shí)間的累積誤差，對(duì)于精確控制是不行的。由此制成的時(shí)鐘在準(zhǔn)確性及同步性方面是存在很大問(wèn)題的。因此，分析單片機(jī)定時(shí)器的特點(diǎn)采用精確的定時(shí)方法、分析晶振頻率的特性

2、采用合理的控制算法對(duì)于精確時(shí)鐘系統(tǒng)是十分重要的。
　　以定時(shí)器T0的定時(shí)方式分析，方式0、方式1都有中斷誤差的影響；方式2具有自動(dòng)重裝功能，定時(shí)精確，但其定時(shí)時(shí)間短；方式3通常是當(dāng)T1用于串行口的波特率發(fā)生器時(shí)才根據(jù)需要以增加一個(gè)計(jì)數(shù)器，這種方式也有中斷誤差。這里選擇方式2進(jìn)行分析研究。傳統(tǒng)的51系列單片機(jī)一個(gè)機(jī)器周期需要十二個(gè)時(shí)鐘周期完成，這意味著若晶振是12MHz那么機(jī)器周期是1us。而常用的通信波特率9600b/s、1920

3、0b/s卻使用的是11.0592MHz的晶振，這種頻率下一個(gè)機(jī)器周期是12/11.0592，不是整數(shù)，這對(duì)于時(shí)間的精確計(jì)算帶來(lái)很大麻煩。平時(shí)我們?cè)诶枚〞r(shí)器初值計(jì)算軟件或自己根據(jù)公式計(jì)算定時(shí)器初值時(shí)通常按四舍五入的方法取最靠近理論值的整數(shù)，以此做出的時(shí)鐘由于存在累積誤差準(zhǔn)確性不高。本文借助TKStudio軟件采用定時(shí)初值為小數(shù)的方法分析11.0592MHz晶振下時(shí)鐘模塊準(zhǔn)確計(jì)時(shí)的可行性。
　　晶振由于受溫度、濕度、電磁干擾、機(jī)械振

4、動(dòng)與沖擊、電源波動(dòng)等因素的影響存在標(biāo)稱值與實(shí)際值不吻合的現(xiàn)象。由此，運(yùn)行一段時(shí)間后不同的時(shí)鐘模塊間走時(shí)就不一致了，需要對(duì)它們校時(shí)以達(dá)到同步。這里制作四個(gè)晶振頻率（一個(gè)小于標(biāo)稱值，兩個(gè)等于標(biāo)稱值，一個(gè)大于標(biāo)稱值）的時(shí)鐘模塊，構(gòu)成一個(gè)時(shí)鐘系統(tǒng)。采用簡(jiǎn)單易用的網(wǎng)絡(luò)授時(shí)方式，利用VB軟件生成上位機(jī)應(yīng)用程序用于將電腦的時(shí)分秒時(shí)間信息發(fā)送給各個(gè)時(shí)鐘模塊進(jìn)行粗調(diào)。然后將一個(gè)“標(biāo)準(zhǔn)晶振”下的時(shí)鐘模塊作為參考源，其它各個(gè)時(shí)鐘模塊接收到參考源的時(shí)間后先鎖存