本发明属于晶振优化,更具体地,涉及一种基于数字控制的晶振多频输出优化方法及系统。
背景技术:
1、晶振,即晶体振荡器,是一种电子元件,通过利用石英晶体的压电效应来产生稳定的振荡信号。晶振的主要作用是在电子电路中提供精确的时钟信号,用于计时、频率基准、以及数据同步等。
2、晶振的核心部件是石英晶体,当施加电压时,它会产生机械振动。这种振动会产生一个稳定的振荡信号,其频率由石英晶体的物理尺寸和切割方式决定。晶振常用于计算机、通信设备、计时装置、以及各种电子设备中。
3、但是目前还没有一种技术方案能够对晶振多频输出进行优化。
技术实现思路
1、为解决以上技术问题,本发明提出一种基于数字控制的晶振多频输出优化方法,包括:
2、获取晶振的晶振信息,其中,所述晶振信息包括:多个输出频率、每个输出频率对应的控制电压、数字控制参数、每个输出频率的参考值、每个输出频率对应的控制电压的参考值;
3、设置频率稳定性优化函数、频率精度优化函数、切换速度优化函数和晶振功耗优化函数,并根据所述晶振信息,分别计算第一输出频率、第二输出频率、第三输出频率和每个输出频率时的晶振功耗;
4、通过对所有优化函数进行拟合,从而完成晶振多频输出优化。
5、进一步的,所述频率稳定性优化函数包括:
6、,
7、其中,为晶振的第个第一输出频率,为晶振的第个输出频率的参考值,为输出频率的数量,为第个第一输出频率的第个第一调整因子,为第个第一输出频率的第个第二调整因子,为晶振的第个输出频率的控制电压,为第个第一输出频率的第个第三调整因子,为用于调节和稳定晶振的第个输出频率的数字控制参数,为第个第一输出频率的第个第四调整因子,为第个第一输出频率的第个第五调整因子,为第个第一输出频率的第个第六调整因子,为晶振的第个输出频率的控制电压的参考值,为第个输出频率的控制电压的标准差。
8、进一步的,所述频率精度优化函数包括:
9、,
10、其中,为晶振的第个第二输出频率,为第个第二输出频率的第个第一调整因子,为第个第二输出频率的第个第二调整因子,为第个第二输出频率的第个第三调整因子,为第个第二输出频率的第个第四调整因子,为第个第二输出频率的第个第五调整因子,为第个第二输出频率的第个第六调整因子,为第个第二输出频率的第个第七调整因子,为第个第二输出频率的第个第八调整因子,为第个第二输出频率的第个第九调整因子。
11、进一步的,所述切换速度优化函数包括:
12、,
13、其中,为晶振的第个第三输出频率,为第个第三输出频率的第个第一调整因子,为第个第三输出频率的第个第二调整因子,为频率的切换时间,为从第个输出频率切换到另一个频率的时间常数。
14、进一步的,所述晶振功耗优化函数包括:
15、,
16、其中,为第个输出频率时的晶振功耗,为第个输出频率时的晶振功耗的第个第一调整因子,为第个输出频率时的晶振功耗的第个第二调整因子,为第个输出频率时的晶振功耗的第个第三调整因子,为第个输出频率时的晶振功耗的第个第四调整因子,为第个输出频率时的晶振功耗的第个第五调整因子。
17、进一步的,通过对所有优化函数进行拟合包括:通过梯度下降法或蚁群算法对所有调整因子进行拟合。
18、进一步的,通过数字信号处理器、微控制器或专用集成电路生成数字控制参数,用于调节晶振的行为。
19、本发明还提出一种基于数字控制的晶振多频输出优化系统,包括:
20、获取信息模块,用于获取晶振的晶振信息,其中,所述晶振信息包括:多个输出频率、每个输出频率对应的控制电压、数字控制参数、每个输出频率的参考值、每个输出频率对应的控制电压的参考值;
21、计算模块,用于设置频率稳定性优化函数、频率精度优化函数、切换速度优化函数和晶振功耗优化函数,并根据所述晶振信息,分别计算第一输出频率、第二输出频率、第三输出频率和每个输出频率时的晶振功耗;
22、优化模块,用于通过对所有优化函数进行拟合,从而完成晶振多频输出优化。
23、进一步的,所述频率稳定性优化函数包括:
24、,
25、其中,为晶振的第个第一输出频率,为晶振的第个输出频率的参考值,为输出频率的数量,为第个第一输出频率的第个第一调整因子,为第个第一输出频率的第个第二调整因子,为晶振的第个输出频率的控制电压,为第个第一输出频率的第个第三调整因子,为用于调节和稳定晶振的第个输出频率的数字控制参数,为第个第一输出频率的第个第四调整因子,为第个第一输出频率的第个第五调整因子,为第个第一输出频率的第个第六调整因子,为晶振的第个输出频率的控制电压的参考值,为第个输出频率的控制电压的标准差。
26、进一步的,所述频率精度优化函数包括:
27、,
28、其中,为晶振的第个第二输出频率,为第个第二输出频率的第个第一调整因子,为第个第二输出频率的第个第二调整因子,为第个第二输出频率的第个第三调整因子,为第个第二输出频率的第个第四调整因子,为第个第二输出频率的第个第五调整因子,为第个第二输出频率的第个第六调整因子,为第个第二输出频率的第个第七调整因子,为第个第二输出频率的第个第八调整因子,为第个第二输出频率的第个第九调整因子。
29、总体而言,通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比,具有以下有益效果:
30、本发明通过设置频率稳定性优化函数、频率精度优化函数、切换速度优化函数和晶振功耗优化函数,并根据所述晶振信息,分别计算第一输出频率、第二输出频率、第三输出频率和每个输出频率时的晶振功耗,并进行拟合,从而得到最优的输出频率和晶振功耗,完成晶振多频输出的高效准确优化。
1.一种基于数字控制的晶振多频输出优化方法,其特征在于,包括:
2.如权利要求1所述的一种基于数字控制的晶振多频输出优化方法,其特征在于,所述频率稳定性优化函数包括:
3.如权利要求2所述的一种基于数字控制的晶振多频输出优化方法,其特征在于,所述频率精度优化函数包括:
4.如权利要求3所述的一种基于数字控制的晶振多频输出优化方法,其特征在于,所述切换速度优化函数包括:
5.如权利要求4所述的一种基于数字控制的晶振多频输出优化方法,其特征在于,所述晶振功耗优化函数包括:
6.如权利要求5所述的一种基于数字控制的晶振多频输出优化方法,其特征在于,通过对所有优化函数进行拟合包括:通过梯度下降法或蚁群算法对所有调整因子进行拟合。
7.如权利要求5所述的一种基于数字控制的晶振多频输出优化方法,其特征在于,通过数字信号处理器、微控制器或专用集成电路生成数字控制参数,用于调节晶振的行为。
8.一种基于数字控制的晶振多频输出优化系统,其特征在于,包括:
9.如权利要求8所述的一种基于数字控制的晶振多频输出优化系统,其特征在于,所述频率稳定性优化函数包括:
10.如权利要求9所述的一种基于数字控制的晶振多频输出优化系统,其特征在于,所述频率精度优化函数包括: