转换器的校准方法和系统与流程

1.本发明涉及信号处理技术领域，尤其是涉及一种转换器的校准方法和系统。背景技术：2.时间数字转换器(tdc，time to digital convert)是将输入的时间间隔转换成数字码的电路，被广泛应用于各种与时间相关的系统中。tdc输入的是时间信号，因此具有包括失调误差，增益误差，积分非线性，差分非线性等的非理想特性。这些非理想特性的产生大都是工艺、电压和温度的变化所造成的，通常需要校准技术来消除这些非理想特性。3.现有技术中，同一个tdc在校准和工作状态下轮流工作，因为实际校准距离下一次测量之间的时间较长，在这一时间间隔中前后温度变化会导致非理想因素发生变化，进而导致校准效果不理想的问题。技术实现要素：4.有鉴于此，本发明的目的在于提供一种转换器的校准方法和系统，从而减小电压和温度等非理性因素变化产生的测量误差，进而提升校准效果。5.第一方面，本发明实施例提供了一种转换器的校准方法，应用于校准规划模块，校准规划模块与待校准的模拟时间数字转换器相连，方法包括：获取参考时钟的上升沿信息，根据上升沿信息确定参考时钟的时钟周期和参考频率；根据参考频率确定实时校准开关状态、连续校准开关状态和连续校准周期；基于实时校准开关状态、连续校准开关状态和连续校准周期，确定模拟时间数字转换器的校准信息，以根据校准信息对模拟时间数字转换器进行校准。6.进一步的，获取参考时钟的上升沿信息，根据上升沿信息确定参考时钟的时钟周期的步骤之前，方法还包括接收上电复位信号；根据上电复位信号生成转换器复位信号和校准信号；将转换器复位信号和校准信号发送至模拟时间数字转换器，以对模拟时间数字转换器同步复位并进行校准。7.进一步的，根据参考频率确定实时校准开关状态、连续校准开关状态和连续校准周期的步骤，包括：当参考频率小于或等于第一预设频率时，确定实时校准开关状态为开启、连续校准开关状态为开启，并计算连续校准周期；其中，连续校准周期包括根据参考时钟的时钟周期确定的第一校准周期和基于预设连续校准时间确定的第二校准周期；当参考频率大于第一预设频率，且小于或等于第二预设频率时，确定实时校准开关状态为开启、连续校准开关状态为关闭；当参考频率大于第二预设频率时，确定实时校准开关状态为关闭、连续校准开关状态为关闭。8.进一步的，基于实时校准开关状态、连续校准开关状态和连续校准周期，确定模拟时间数字转换器的校准信息，以根据校准信息对模拟时间数字转换器进行校准的步骤，包括：当实时校准开关状态为开启、连续校准开关状态为开启且连续校准周期为第一校准周期时，发送实时校准信号和连续校准信号至模拟时间数字转换器，以根据实时校准信号在空闲时间对模拟时间数字转换器进行实时校准且根据第一校准周期对模拟时间数字转换器进行连续校准；根据下式计算第一校准周期：x＝y×z其中，x为第一校准周期，y为参考时钟的时钟周期，z为周期系数。9.进一步的，基于实时校准开关状态、连续校准开关状态和连续校准周期，确定模拟时间数字转换器的校准信息，以使模拟时间数字转换器根据校准信息进行校准的步骤，包括：当实时校准开关状态为开启、连续校准开关状态为开启且连续校准周期为第二校准周期时，发送实时校准信号和连续校准信号至模拟时间数字转换器，以根据实时校准信号在空闲时间对模拟时间数字转换器进行实时校准且根据第二校准周期对模拟时间数字转换器进行连续校准；其中，第二校准周期等于预设连续校准时间。10.进一步的，基于实时校准开关状态、连续校准开关状态和连续校准周期，确定模拟时间数字转换器的校准信息，以使模拟时间数字转换器根据校准信息进行校准的步骤，包括：当实时校准开关状态为开启、连续校准开关状态为关闭时，发送实时校准信号至模拟时间数字转换器，以根据实时校准信号在空闲时间对模拟时间数字转换器进行实时校准。11.进一步的，基于实时校准开关状态、连续校准开关状态和连续校准周期，确定模拟时间数字转换器的校准信息，以根据校准信息对模拟时间数字转换器进行校准的步骤，包括：当实时校准开关状态为关闭、连续校准开关状态为关闭时，发送不校准信号至模拟时间数字转换器。12.第二方面，本发明实施例提供了一种转换器的校准系统，应用于校准规划模块，校准规划模块与待校准的模拟时间数字转换器相连，系统包括：参考时钟获取模块，用于获取参考时钟的上升沿信息，根据上升沿信息确定参考时钟的时钟周期和参考频率；校准信息确定模块，用于根据参考频率确定实时校准开关状态、连续校准开关状态和连续校准周期；校准规划模块，用于基于实时校准开关状态、连续校准开关状态和连续校准周期，确定模拟时间数字转换器的校准信息，以根据校准信息对模拟时间数字转换器进行校准。13.第三方面，本发明实施例提供了电子设备，包括存储器、处理器，所述存储器上存储有可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上所述的方法。14.第四方面，本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述程序代码使所述处理器执行如上所述的方法。15.本发明实施例提供了一种转换器的校准方法和系统，应用于校准规划模块，校准规划模块与待校准的模拟时间数字转换器相连，方法包括：获取参考时钟的上升沿信息，根据上升沿信息确定参考时钟的时钟周期和参考频率；根据参考频率确定实时校准开关状态、连续校准开关状态和连续校准周期；基于实时校准开关状态、连续校准开关状态和连续校准周期，确定模拟时间数字转换器的校准信息，以根据校准信息对模拟时间数字转换器进行校准。该方式中，通过将校准规划模块与待校准的模拟时间数字转换器相连的方法，根据参考时钟的参考频率确定校准信息，以对模拟时间数字转换器根据输入的参考时钟周期进行自适应校准，从而减小电压和温度等非理性因素变化产生的测量误差，进而提升校准效果。16.本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。17.为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。附图说明18.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。19.图1为本发明实施例一提供的转换器的校准方法的流程图；20.图2为本发明实施例一提供的上电复位和上电连续校准流程图；21.图3为本发明实施例一提供的上电连续校准示意图；22.图4为本发明实施例一提供的实时校准开关和连续校准开关均开启时，根据连续校准周期对模拟时间数字转换器校准示意图；23.图5为本发明实施例一提供的实时校准开关开启、连续校准开关关闭时，对模拟时间数字转换器校准示意图；24.图6为本发明实施例一提供的实时校准开关和连续校准开关均关闭时，对上升沿信息采集示意图；25.图7为本发明实施例二提供的转化器的校准系统示意图。26.图标：1-参考时钟获取模块；2-校准信息确定模块；3-校准规划模块。具体实施方式27.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。28.为便于对本实施例进行理解，下面对本发明实施例进行详细介绍。29.实施例一：30.图1为本发明实施例一提供的转换器的校准方法的流程图。31.参照图1，转换器的校准方法应用于校准规划模块，校准规划模块与待校准的模拟时间数字转换器相连。32.这里，通过将校准规划模块与待校准的模拟时间数字转换器相连，校准规划模块获取输入的参考时钟的上升沿信息，根据上升沿信息确定参考时钟的参考频率，从而确定模拟时间数字转换器的校准信息。33.转换器的校准方法的步骤包括：34.步骤s101，获取参考时钟的上升沿信息，根据上升沿信息确定参考时钟的时钟周期和参考频率。35.这里，根据参考时钟的上升沿信息，实时计算参考时钟的时钟周期的时钟周期和参考频率，通常情况下，将两个连续的参考时钟上升沿时间信息相减，得到参考时钟的时钟周期。36.在一实施例中，参照图2，步骤s101之前，还包括：37.步骤s201，接收上电复位信号。38.步骤s202，根据上电复位信号生成转换器复位信号和校准信号。39.步骤s203，将转换器复位信号和校准信号发送至模拟时间数字转换器，以对模拟时间数字转换器同步复位并进行校准。40.这里，上电后根据转换器复位信号使模拟时间数字转换器进行上电同步复位，并根据校准信号使模拟时间数字转换器进入上电连续校准流程，待上电连续校准流程结束后，等待输入的参考时钟信号refclk的上升沿到来以获取参考时钟上升沿信息。41.当接收到上电复位信号后，对模拟时间数字转换器进行上电连续校准，完成上电连续校准，且实时校准开关和连续校准开关均关闭时，对参考时钟进行一次上升沿信息采集。42.具体地参考图3，其中，clk为校准规划模块的工作时钟，resetb为上电复位信号，refclk为输入的参考时钟信号，state为校准规划模块状态，ref为获取参考时钟的上升沿信息，cal为对模拟时间数字转换器进行校准，calibration_time为连续校准时间。其中，当calibration_time为1时，为连续校准模式。43.步骤s102，根据参考频率确定实时校准开关状态、连续校准开关状态和连续校准周期。44.这里，可以根据参考频率自动确定实时校准开关状态、连续校准开关状态和连续校准周期，也可以通过外部控制确定实时校准开关状态、连续校准开关状态和连续校准周期。45.在一实施例中，步骤s102还包括：46.当参考频率小于或等于第一预设频率时，确定实时校准开关状态为开启、连续校准开关状态为开启，并计算连续校准周期；其中，连续校准周期包括根据参考时钟的时钟周期确定的第一校准周期和基于预设连续校准时间确定的第二校准周期。47.这里，第一预设频率根据实际情况预先设定，可以为1hz。连续校准周期要保证最后一次校准结束后下一个参考时钟的上升沿还未到来。48.当参考频率大于第一预设频率，且小于或等于第二预设频率时，确定实时校准开关状态为开启、连续校准开关状态为关闭。49.这里，因为输入参考时钟的参考频率较高，采集完参考时间信息后空闲时间较少，校准时间间隔较小，准确度较高，所以连续校准开关关闭。第二预设频率可以根据实际情况预先设定，可以为400khz。第一预设频率小于第二预设频率。50.当参考频率大于第二预设频率时，确定实时校准开关状态为关闭、连续校准开关状态为关闭。51.这里，因为输入参考时钟的参考频率高，采集完参考时间信息后空闲时间大幅减少，空闲时间不足以完成一次校准流程，所以实时校准开关和连续校准开关均关闭。52.步骤s103，基于实时校准开关状态、连续校准开关状态和连续校准周期，确定模拟时间数字转换器的校准信息，以根据校准信息对模拟时间数字转换器进行校准。53.这里，模拟时间数字转换器为空闲时间进行校准。54.其中，空闲时间为当前参考时钟上升沿到来时进行一次上升沿信息采集后，与下一次参考时钟上升沿到来之间的等待时间。55.在一实施例中，当参考频率小于或等于第一预设频率时，确定实时校准开关状态为开启、连续校准开关状态为开启时，基于实时校准开关状态、连续校准开关状态和连续校准周期，确定模拟时间数字转换器的校准信息，以根据校准信息对模拟时间数字转换器进行校准的步骤，包括：56.当实时校准开关状态为开启、连续校准开关状态为开启且连续校准周期为第一校准周期时，发送实时校准信号和连续校准信号至模拟时间数字转换器，以根据实时校准信号在空闲时间对模拟时间数字转换器进行实时校准且根据第一校准周期对模拟时间数字转换器进行连续校准。57.根据公式(1)计算第一校准周期：58.x＝y×z (1)59.其中，x为第一校准周期，y为参考时钟的时钟周期，z为周期系数。60.这里，第一校准周期为根据参考时钟的时钟周期确定。公式(1)中，z可以根据实际情况设定，z的设定需要保证参考时钟的时钟周期乘以周期系数后得到的第一校准周期小于参考时钟的时钟周期，且第一校准周期与时钟周期相关即可。z可以为2n或2n比较容易使用变成语言通过移位实现，其他值也可以，只是实现的成本会大一些。n为预设值，n的选择可以固定在模块内，也可以作为模块的输入参数。在参考时钟周期的基础上乘以周期系数可以保证第一校准周期小于参考时钟的时钟周期且空闲时间校准次数更多。61.在一实施例中，当参考频率小于或等于第一预设频率时，确定实时校准开关状态为开启、连续校准开关状态为开启时，基于实时校准开关状态、连续校准开关状态和连续校准周期，确定模拟时间数字转换器的校准信息，以根据校准信息对模拟时间数字转换器进行校准的步骤，包括：62.当实时校准开关状态为开启、连续校准开关状态为开启且连续校准周期为第二校准周期时，发送实时校准信号和连续校准信号至模拟时间数字转换器，以根据实时校准信号在空闲时间对模拟时间数字转换器进行实时校准且根据第二校准周期对模拟时间数字转换器进行连续校准；63.其中，第二校准周期等于预设连续校准时间。64.这里，第二校准周期为基于预设连续校准时间确定的，预设连续校准时间可以根据实际情况设定。65.具体地，当接收到的参考时钟的参考频率为1hz时，将实时校准开关开启、连续校准开关开启，根据实际情况选择连续校准周期，以对模拟时间数字转换器进行实时校准和连续校准。66.参照图4，当接收到参考时钟的上升沿信息后，在空闲时间对模拟时间数字转换器进行一次实时校准后，根据连续校准周期在实时校准后对模拟时间数字转换器进行连续校准。其中，连续校准的连续校准周期没有进行具体的设定；最后一次校准结束后下一个参考时钟的上升沿还没有到来。67.在一实施例中，当参考频率大于第一预设频率，且小于或等于第二预设频率时，确定实时校准开关状态为开启、连续校准开关状态为关闭时，基于实时校准开关状态、连续校准开关状态和连续校准周期，确定模拟时间数字转换器的校准信息，以使模拟时间数字转换器根据校准信息进行校准的步骤，包括：68.当实时校准开关状态为开启、连续校准开关状态为关闭时，发送实时校准信号至模拟时间数字转换器，以根据实时校准信号在空闲时间对模拟时间数字转换器进行实时校准。69.这里，当参考频率较高时，参考时钟的上升沿信息采集完后空闲时间较少，所以仅进行实时校准。70.具体地，参照图5，当接收到参考时钟的上升沿，对上升沿信息进行采集后，在空闲时间对模拟时间数字转换器进行一次实时校准，实时校准结束后等待下一次参考时钟的上升沿的到来。71.在一实施例中，当参考频率大于第二预设频率时，确定实时校准开关状态为关闭、连续校准开关状态为关闭时，基于实时校准开关状态、连续校准开关状态和连续校准周期，确定模拟时间数字转换器的校准信息，以使模拟时间数字转换器根据校准信息进行校准的步骤，包括：72.当实时校准开关状态为关闭、连续校准开关状态为关闭时，发送不校准信号至模拟时间数字转换器。73.这里，当参考频率足够大时，两次参考时钟的上升沿之间的空闲时间短，所以仅采集参考时钟的上升沿信息不进行校准。74.具体地，参照图6，当接收到参考时钟的上升沿，对上升沿信息进行采集后，采集参考时钟的上升沿信息后，等待下一次参考时钟的上升沿信息的到来。75.本发明实施例提供了一种转换器的校准方法，应用于校准规划模块，校准规划模块与待校准的模拟时间数字转换器相连，方法包括：获取参考时钟的上升沿信息，根据上升沿信息确定参考时钟的时钟周期和参考频率；根据参考频率确定实时校准开关状态、连续校准开关状态和连续校准周期；基于实时校准开关状态、连续校准开关状态和连续校准周期，确定模拟时间数字转换器的校准信息，以根据校准信息对模拟时间数字转换器进行校准。该方式中，通过将校准规划模块与待校准的模拟时间数字转换器相连的方法，根据参考时钟的参考频率确定校准信息，以对模拟时间数字转换器根据输入的参考时钟周期进行自适应校准，从而提升校准效果，进而提高模拟时间数字转换器的普适性。76.实施例二：77.图7为本发明实施例二提供的转化器的校准系统示意图。78.参照图7，转换器的校准系统应用于校准规划模块，校准规划模块与待校准的模拟时间数字转换器相连，系统包括：79.参考时钟获取模块1，用于获取参考时钟的上升沿信息，根据上升沿信息确定参考时钟的时钟周期和参考频率。80.校准信息确定模块2，用于根据参考频率确定实时校准开关状态、连续校准开关状态和连续校准周期。81.校准规划模块3，用于基于实时校准开关状态、连续校准开关状态和连续校准周期，确定模拟时间数字转换器的校准信息，以根据校准信息对模拟时间数字转换器进行校准。82.本发明实施例提供了一种转换器的校准系统，应用于校准规划模块，校准规划模块与待校准的模拟时间数字转换器相连，方法包括：获取参考时钟的上升沿信息，根据上升沿信息确定参考时钟的时钟周期和参考频率；根据参考频率确定实时校准开关状态、连续校准开关状态和连续校准周期；基于实时校准开关状态、连续校准开关状态和连续校准周期，确定模拟时间数字转换器的校准信息，以根据校准信息对模拟时间数字转换器进行校准。该方式中，通过将校准规划模块与待校准的模拟时间数字转换器相连的方法，根据参考时钟的参考频率确定校准信息，以对模拟时间数字转换器根据输入的参考时钟周期进行自适应校准，从而提升校准效果，进而提高模拟时间数字转换器的普适性。83.本发明实施例还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现上述实施例提供的转换器的校准方法的步骤。84.本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，计算机可读介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器运行时执行上述实施例的转换器的校准方法的步骤。85.本发明实施例所提供的计算机程序产品，包括存储了程序代码的计算机可读存储介质，所述程序代码包括的指令可用于执行前面方法实施例中所述的方法，具体实现可参见方法实施例，在此不再赘述。86.所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统和装置的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。87.另外，在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。88.所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read-only memory)、随机存取存储器(ram，random access memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。89.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。90.最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。