高精度低速时钟占空比检测系统及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及信号控制领域，尤其涉及信号检测技术，具体是指一种高精度低速时钟占空比检测系统及方法。
【背景技术】
[0002]对于电机的现有驱动方法，脉冲周期调制技术是比较普遍的方法，它是通过改变脉冲周期信号的占空比来达到控制驱动电机的目的。具体的实现过程中，往往是对输入脉冲周期信号进行同步处理后，直接进行占空比采样，使用低速时钟对高电平和总的脉宽周期进行计数，利用两个计数的比值计算出占空比的值，如图1所示，其存在缺陷就是:在低速时钟下，只能对小范围内的信号频率进行采样，采样后输出的精度低，需要换成高速时钟又增加了成本。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是克服了上述现有技术的缺点，提供了一种在低速时钟下精确有效的检测比较大范围的频率输入、同时能精确的输出目标频率的信号占空比的高精度低速时钟占空比检测系统及方法。
[0004]为了实现上述目的，本发明的高精度低速时钟占空比检测系统及方法具有如下构成:
[0005]该高精度低速时钟占空比检测系统，其主要特点是，所述的系统包括:
[0006]同步单元，用以对异步输入的占空比信号进行同步处理，并将处理结果输出至脉冲转换单元；
[0007]脉冲转换单元，用以对输入的占空比信号进行脉冲转换；
[0008]频率判断单元，用以将输入的占空比信号分为高频信号和低频信号；
[0009]占空比采样单元，用以根据输入的占空比信号是高频信号还是低频信号，对所述的占空比信号进行采样；
[0010]除法器，用以根据所述的占空比采样单元的采样结果获取占空比值，并输出；
[0011]以及时钟分频单元，用以给所述的系统提供时钟信号。
[0012]进一步地，所述的脉冲转换单元包括:
[0013]第一信号边沿检测子单元，用以检测输入的占空比信号是否存在信号边沿；
[0014]第五计数器，用以根据所述的第一信号边沿检测子单元的输出结果以及时钟分频单元进行计数；
[0015]第一结果输出子单元，用以根据所述的第五计数器的计数结果输出相应的信号。
[0016]更进一步地，所述的频率判断单元包括:
[0017]第二信号边沿检测子单元，用以检测所述的第一结果输出子单元的输出的信号是否存在边沿；
[0018]第一计数器，用以根据所述的第二信号边沿检测子单元的输出结果以及时钟分频单元进行计数；
[0019]第二结果输出子单元，用以根据所述的第一计数器的计数结果输出相应的结果。
[0020]进一步地，所述的占空比采样单元包括:
[0021]第二计数器，用以对输入的占空比信号的高电平进行计数，并将计数结果输出至除法器；
[0022]第三计数器，用以对输入的占空比信号的总周期进行计数，并将计数结果输出至除法器；
[0023]第四计数器，用以对高频信号的占空比采样个数进行计数，并将计数结果输出至除法器。
[0024]本发明还涉及一种高精度低速时钟占空比检测方法，其主要特点是，所述的方法包括以下步骤:
[0025](1)所述的同步单元对异步输入的占空比信号进行同步处理，并将处理结果输出至脉冲转换单元；
[0026](2)所述的脉冲转换单元对输入的占空比信号进行脉冲转换；
[0027](3)所述的频率判断单元将输入的占空比信号分为高频信号和低频信号；
[0028](4)所述的占空比采样单元根据输入的占空比信号是高频信号还是低频信号，对所述的占空比信号进行采样；
[0029](5)所述的除法器根据所述的占空比采样单元的采样结果获取占空比值，并输出。
[0030]进一步地，所述的脉冲转换单元包括第一信号边沿检测子单元、第五计数器以及第一结果输出子单元；所述的步骤(2)具体包括以下步骤:
[0031](2.1)所述的第一信号边沿检测子单元检测输入的占空比信号是否存在信号边沿；
[0032](2.2)如果所述的输入的占空比信号存在边沿，则将所述的第五计数器清零；
[0033](2.3)如果所述的输入的占空比信号不存在边沿，则所述的第五计数器的计数值加1，其中所述的第五计数器的时钟信号为所述的时钟分频单元输出的1ms脉冲使能信号；
[0034](2.4)在所述的第一信号边沿检测子单元检测完输入的占空比信号后，所述的第一结果输出子单元判断所述的第五计数器的计数值是否等于第一预设值；
[0035](2.5)如果所述的第五计数器的计数值等于第一预设值，则输出16ms的脉冲信号;
[0036](2.6)如果所述的第五计数器的计数值不等于第一预设值，则输出所述的输入的占空比信号。
[0037]更进一步地，所述的频率判断单元包括第二信号边沿检测子单元、第一计数器以及第二结果输出子单元；所述的步骤(3)具体为:
[0038](3.1)所述的第二信号边沿检测子单元检测所述的第一结果输出子单元的输出的信号是否存在边沿；
[0039](3.2)如果所述的第一结果输出子单元的输出的信号存在边沿，则所述的第一计数器清零；
[0040](3.3)如果所述的第一结果输出子单元的输出的信号不存在边沿，则所述的第一计数器的计数值加1，其中所述的第一计数器的时钟信号为所述的时钟分频单元输出的33us脉冲使能信号；
[0041](3.4)在所述的第二信号边沿检测子单元检测完所述的第一结果输出子单元的输出的信号后，所述的第二结果输出子单元判断所述的第一计数器的计数值是否大于第二预设值；
[0042](3.5)如果所述的第一计数器的计数值大于第二预设值，则输出低频使能信号至所述的占空比采样单元；
[0043](3.6)如果所述的第一计数器的计数值不大于第二预设值，则输出高频使能信号至所述的占空比采样单元。
[0044]再进一步地，所述的步骤(4)具体包括以下步骤:
[0045](4.1)所述的占空比采样单元判断所述的第二结果输出子单元的输出结果是高频使能信号还是低频使能信号；
[0046](4.2)如果所述的第二结果输出子单元的输出结果是高频使能信号，则所述的第二计数器、第三计数器以及第四计数器对所述的高频信号进行计数；
[0047](4.3)如果所述的第二结果输出子单元的输出结果是低频使能信号，则所述的第二计数器、第三计数器对所述的低频信号进行计数。
[0048]再进一步地，所述的步骤(4.2)具体包括以下步骤:
[0049](4.2.1)所述的占空比采样单元判断所述的输入的占空比信号是为高电平信号、低电平信号或边沿信号；
[0050](4.2.2)如果所述的输入的占空比信号是高电平信号，则所述的第二计数器的计数值加1，且所述的第三计数器的计数值加1 ;
[0051](4.2.3)如果所述的输入的占空比信号是低电平信号，则所述的第三计数器的计数值加1 ;
[0052](4.2.4)如果所述的输入的占空比信号为上升沿信号，则所述的第四计数器的计数值加1 ;
[0053](4.2.5)所述的占空比检测单元判断所述的第四计数器的计数值是否等于第三预设值；
[0054](4.2.6)如果所述的第四计数器的计数值等于第三预设值，则所述的第二计数器、第三计数器以及第四计数器均清零，且输出第二计数器的值与所述的第三计数器的值的比值至除法器；
[0055](4.2.7)如果所述的第四计数器的计数值不等于第三预设值，则所述的第二计数器、第三计数器以及第四计数器均加1，然后继续步骤(4.2.1)。
[0056]再进一步地，所述的步骤(4.3)具体包括以下步骤:
[0057]