本發(fā)明涉及數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于GPS秒脈沖信號(hào)的精確數(shù)字分頻方法及裝置。

背景技術(shù)：

基于金屬氧化物半導(dǎo)體(Complementary Metal Oxide Semiconductor，CMOS)技術(shù)的集成電路目前得到了廣泛的應(yīng)用。例如，在個(gè)人計(jì)算機(jī)、消費(fèi)電子產(chǎn)品、通訊設(shè)備中都使用了大量的集成電路。復(fù)雜的電路系統(tǒng)中經(jīng)常包括多個(gè)頻率的時(shí)鐘，以便允許其各個(gè)組成部分正確地工作。例如，因?yàn)镃PU和RAM一般工作于不同的時(shí)鐘頻率，所以在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中可能需要將同一來源的時(shí)鐘信號(hào)進(jìn)行適當(dāng)分頻后提供給CPU和RAM以保持其同步工作。為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)功能，在集成電路中分頻是常用的一種處理頻率的手段，數(shù)字分頻由于精確度高，沒有理論誤差，性能穩(wěn)定而得到廣泛的應(yīng)用。

現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列(Field Programmable Gate Array，F(xiàn)PGA)具有編程靈活性和硬件高速性，其在數(shù)字信號(hào)處理領(lǐng)域得到越來越廣泛的應(yīng)用。一般通過FPGA實(shí)現(xiàn)分頻的方法包括兩種：1)直接通過調(diào)用鎖相環(huán)(PLL，Phase Locked Loop)來得到，2)通過計(jì)數(shù)器的方式將一個(gè)高頻時(shí)鐘信號(hào)分頻成所需的低頻時(shí)鐘信號(hào)。

但是，對(duì)于上述第一種方法，由于FPGA芯片自身長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行所引起的溫度升高，以及器件老化、外界環(huán)境溫度變化等因素都會(huì)造成PLL分頻出的信號(hào)偏離標(biāo)準(zhǔn)值，而且PLL其自身無法將偏離值校正過來。對(duì)于上述第二種方法，為了確保所獲得的分頻信號(hào)的準(zhǔn)確性，首先要確保被分頻信號(hào)(即所述高頻時(shí)鐘信號(hào))的準(zhǔn)確性，但是，用于產(chǎn)生被分頻時(shí)鐘信號(hào)的晶振會(huì)受溫度等外界因素的影響，從而使得所產(chǎn)生的被分頻時(shí)鐘信號(hào)出現(xiàn)誤差，進(jìn)而導(dǎo)致基于該被分頻時(shí)鐘信號(hào)生成的分頻信號(hào)同樣出現(xiàn)誤差。數(shù)字信號(hào)處理電路對(duì)時(shí)鐘信號(hào)的準(zhǔn)確性要求非常嚴(yán)格，當(dāng)時(shí)鐘信號(hào)出現(xiàn)誤差時(shí)，可能會(huì)引發(fā)嚴(yán)重的數(shù)字處理錯(cuò)誤。

可見，現(xiàn)有技術(shù)中存在：在通過FPGA獲取分頻信號(hào)時(shí)，會(huì)出現(xiàn)由于器件溫度升高、老化、外界環(huán)境溫度變化等因素導(dǎo)致輸出的分頻信號(hào)偏離標(biāo)準(zhǔn)值的技術(shù)問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的，在通過FPGA獲取分頻信號(hào)時(shí)，會(huì)出現(xiàn)由于器件溫度升高、老化、外界環(huán)境溫度變化等因素導(dǎo)致輸出的分頻信號(hào)偏離標(biāo)準(zhǔn)值的技術(shù)問題，提供了一種基于GPS秒脈沖信號(hào)的精確數(shù)字分頻方法及裝置，通過使用GPS秒脈沖信號(hào)作為基準(zhǔn)來校正FPGA分頻輸出頻率的誤差，使得由FPGA芯片本身以及外界環(huán)境所引起的分頻后的輸出頻率所存在的偏差值得以校正。

一方面，本發(fā)明提供了一種基于GPS秒脈沖信號(hào)的精確數(shù)字分頻方法，包括以下步驟：

S1、當(dāng)檢測(cè)到GPS秒脈沖信號(hào)的上升沿時(shí)，獲取被分頻時(shí)鐘信號(hào)在上一個(gè)單位時(shí)間內(nèi)的總脈沖個(gè)數(shù)，并對(duì)所述上一個(gè)單位時(shí)間內(nèi)的總脈沖個(gè)數(shù)與預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)值求差，以獲得第一差值；

S2、將所述第一差值與0進(jìn)行比較，獲得比較結(jié)果；

S3、獲取被分頻時(shí)鐘信號(hào)在當(dāng)前單位時(shí)間內(nèi)的當(dāng)前脈沖個(gè)數(shù)；

S4、基于所述比較結(jié)果、所述上一個(gè)單位時(shí)間內(nèi)的總脈沖個(gè)數(shù)、所述當(dāng)前單位時(shí)間內(nèi)的當(dāng)前脈沖個(gè)數(shù)和所述第一差值，對(duì)被分頻時(shí)鐘信號(hào)進(jìn)行校正處理，以獲得校正后的被分頻時(shí)鐘信號(hào)；

S5、對(duì)所述校正后的被分頻時(shí)鐘信號(hào)進(jìn)行分頻處理，以獲得分頻信號(hào)。

可選的，所述步驟S4包括：

S41a、當(dāng)所述比較結(jié)果表明所述第一差值大于0時(shí)，對(duì)所述上一個(gè)單位時(shí)間內(nèi)的總脈沖個(gè)數(shù)與所述第一差值進(jìn)行求整計(jì)算，以獲得第一計(jì)算結(jié)果；

S42a、對(duì)所述當(dāng)前單位時(shí)間內(nèi)的當(dāng)前脈沖個(gè)數(shù)和所述第一計(jì)算結(jié)果進(jìn)行求模計(jì)算，以獲得第二計(jì)算結(jié)果；

S43a、在所述第二計(jì)算結(jié)果為0時(shí)，將被分頻時(shí)鐘信號(hào)消除一個(gè)脈沖，以獲得校正后的被分頻時(shí)鐘信號(hào)。

可選的，所述步驟S4包括：

S41b、當(dāng)所述比較結(jié)果表明所述第一差值小于0時(shí)，對(duì)所述上一個(gè)單位時(shí)間內(nèi)的總脈沖個(gè)數(shù)與所述第一差值的絕對(duì)值進(jìn)行求整計(jì)算，以獲得第三計(jì)算結(jié)果；

S42b、對(duì)所述當(dāng)前單位時(shí)間內(nèi)的當(dāng)前脈沖個(gè)數(shù)和所述第三計(jì)算結(jié)果進(jìn)行求模計(jì)算，以獲得第四計(jì)算結(jié)果；

S43b、在所述第四計(jì)算結(jié)果為0時(shí)，向被分頻時(shí)鐘信號(hào)插入一個(gè)脈沖，以獲得校正后的被分頻時(shí)鐘信號(hào)。

可選的，所述步驟S4包括：

S41c、當(dāng)所述比較結(jié)果表明所述第一差值等于0時(shí)，直接以當(dāng)前被分頻時(shí)鐘信號(hào)作為校正后的被分頻時(shí)鐘信號(hào)。

可選的，所述方法還包括：實(shí)時(shí)檢測(cè)并統(tǒng)計(jì)單位時(shí)間內(nèi)被分頻時(shí)鐘信號(hào)的脈沖個(gè)數(shù)；

其中，被分頻時(shí)鐘信號(hào)由晶振模塊產(chǎn)生，每個(gè)單位時(shí)間內(nèi)被分頻時(shí)鐘信號(hào)的脈沖個(gè)數(shù)均從0開始計(jì)數(shù)。

另一方面，本發(fā)明還提供了一種基于GPS秒脈沖信號(hào)的精確數(shù)字分頻裝置，包括：

求差模塊，用于當(dāng)檢測(cè)到GPS秒脈沖信號(hào)的上升沿時(shí)，獲取被分頻時(shí)鐘信號(hào)在上一個(gè)單位時(shí)間內(nèi)的總脈沖個(gè)數(shù)，并對(duì)所述上一個(gè)單位時(shí)間內(nèi)的總脈沖個(gè)數(shù)與預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)值求差，以獲得第一差值；

比較模塊，用于將所述第一差值與0進(jìn)行比較，獲得比較結(jié)果；

脈沖計(jì)數(shù)模塊，用于獲取被分頻時(shí)鐘信號(hào)在當(dāng)前單位時(shí)間內(nèi)的當(dāng)前脈沖個(gè)數(shù)；

時(shí)鐘校正模塊，用于基于所述比較結(jié)果、所述上一個(gè)單位時(shí)間內(nèi)的總脈沖個(gè)數(shù)、所述當(dāng)前單位時(shí)間內(nèi)的當(dāng)前脈沖個(gè)數(shù)和所述第一差值，對(duì)被分頻時(shí)鐘信號(hào)進(jìn)行校正處理，以獲得校正后的被分頻時(shí)鐘信號(hào)；

分頻模塊，用于對(duì)所述校正后的被分頻時(shí)鐘信號(hào)進(jìn)行分頻處理，以獲得分頻信號(hào)。

可選的，所述時(shí)鐘校正模塊包括：

第一計(jì)算單元，用于當(dāng)所述比較結(jié)果表明所述第一差值大于0時(shí)，對(duì)所述上一個(gè)單位時(shí)間內(nèi)的總脈沖個(gè)數(shù)與所述第一差值進(jìn)行求整計(jì)算，以獲得第一計(jì)算結(jié)果；

第二計(jì)算單元，用于對(duì)所述當(dāng)前單位時(shí)間內(nèi)的當(dāng)前脈沖個(gè)數(shù)和所述第一計(jì)算結(jié)果進(jìn)行求模計(jì)算，以獲得第二計(jì)算結(jié)果；

第一校正單元，用于在所述第二計(jì)算結(jié)果為0時(shí)，將被分頻時(shí)鐘信號(hào)消除一個(gè)脈沖，以獲得校正后的被分頻時(shí)鐘信號(hào)。

可選的，所述時(shí)鐘校正模塊包括：

第三計(jì)算單元，用于當(dāng)所述比較結(jié)果表明所述第一差值小于0時(shí)，對(duì)所述上一個(gè)單位時(shí)間內(nèi)的總脈沖個(gè)數(shù)與所述第一差值的絕對(duì)值進(jìn)行求整計(jì)算，以獲得第三計(jì)算結(jié)果；

第四計(jì)算單元，用于對(duì)所述當(dāng)前單位時(shí)間內(nèi)的當(dāng)前脈沖個(gè)數(shù)和所述第三計(jì)算結(jié)果進(jìn)行求模計(jì)算，以獲得第四計(jì)算結(jié)果；

第二校正單元，用于在所述第四計(jì)算結(jié)果為0時(shí)，向被分頻時(shí)鐘信號(hào)插入一個(gè)脈沖，以獲得校正后的被分頻時(shí)鐘信號(hào)。

可選的，所述時(shí)鐘校正模塊包括：

第三校正單元，用于當(dāng)所述比較結(jié)果表明所述第一差值等于0時(shí)，直接以當(dāng)前被分頻時(shí)鐘信號(hào)作為校正后的被分頻時(shí)鐘信號(hào)。

可選的，所述脈沖計(jì)數(shù)模塊還用于：實(shí)時(shí)檢測(cè)并統(tǒng)計(jì)單位時(shí)間內(nèi)被分頻時(shí)鐘信號(hào)的脈沖個(gè)數(shù)；

其中，被分頻時(shí)鐘信號(hào)由晶振模塊產(chǎn)生，每個(gè)單位時(shí)間內(nèi)被分頻時(shí)鐘信號(hào)的脈沖個(gè)數(shù)均從0開始計(jì)數(shù)。

本發(fā)明中提供的一個(gè)或多個(gè)技術(shù)方案，至少具有如下技術(shù)效果或優(yōu)點(diǎn)：

由于在本發(fā)明中，通過使用GPS秒脈沖信號(hào)作為基準(zhǔn)來校正FPGA分頻輸出頻率的誤差，具體的，當(dāng)檢測(cè)到GPS秒脈沖信號(hào)的上升沿時(shí)，獲取被分頻時(shí)鐘信號(hào)在上一個(gè)單位時(shí)間內(nèi)的總脈沖個(gè)數(shù)，并對(duì)所述上一個(gè)單位時(shí)間內(nèi)的總脈沖個(gè)數(shù)與預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)值求差，以獲得第一差值；將所述第一差值與0進(jìn)行比較，獲得比較結(jié)果，同時(shí)獲取被分頻時(shí)鐘信號(hào)在當(dāng)前單位時(shí)間內(nèi)的當(dāng)前脈沖個(gè)數(shù)；接著，基于所述比較結(jié)果、所述上一個(gè)單位時(shí)間內(nèi)的總脈沖個(gè)數(shù)、所述當(dāng)前單位時(shí)間內(nèi)的當(dāng)前脈沖個(gè)數(shù)和所述第一差值，對(duì)被分頻時(shí)鐘信號(hào)進(jìn)行校正處理，以獲得校正后的被分頻時(shí)鐘信號(hào)；最后，對(duì)所述校正后的被分頻時(shí)鐘信號(hào)進(jìn)行分頻處理，以獲得分頻信號(hào)。有效地解決了現(xiàn)有技術(shù)中在通過FPGA獲取分頻信號(hào)時(shí)，會(huì)出現(xiàn)由于器件溫度升高、老化、外界環(huán)境溫度變化等因素導(dǎo)致輸出的分頻信號(hào)偏離標(biāo)準(zhǔn)值的技術(shù)問題，使得由FPGA芯片本身以及外界環(huán)境所引起的分頻后的輸出頻率所存在的偏差值得以校正。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)提供的附圖獲得其它的附圖。

圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種基于GPS秒脈沖信號(hào)的精確數(shù)字分頻方法流程圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種基于GPS秒脈沖信號(hào)的精確數(shù)字分頻方法流程圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種基于GPS秒脈沖信號(hào)的精確數(shù)字分頻裝置結(jié)構(gòu)框圖；

圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種基于GPS秒脈沖信號(hào)的精確數(shù)字分頻裝置結(jié)構(gòu)框圖。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明實(shí)施例通過提供一種基于GPS秒脈沖信號(hào)的精確數(shù)字分頻方法，解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在的，在通過FPGA獲取分頻信號(hào)時(shí)，會(huì)出現(xiàn)由于器件溫度升高、老化、外界環(huán)境溫度變化等因素導(dǎo)致輸出的分頻信號(hào)偏離標(biāo)準(zhǔn)值的技術(shù)問題。通過使用GPS秒脈沖信號(hào)作為基準(zhǔn)來校正FPGA分頻輸出頻率的誤差，使得由FPGA芯片本身以及外界環(huán)境所引起的分頻后的輸出頻率所存在的偏差值得以校正。

本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案為解決上述技術(shù)問題，總體思路如下：

本發(fā)明實(shí)施例提供了一種基于GPS秒脈沖信號(hào)的精確數(shù)字分頻方法，包括以下步驟：S1、當(dāng)檢測(cè)到GPS秒脈沖信號(hào)的上升沿時(shí)，獲取被分頻時(shí)鐘信號(hào)在上一個(gè)單位時(shí)間內(nèi)的總脈沖個(gè)數(shù)，并對(duì)所述上一個(gè)單位時(shí)間內(nèi)的總脈沖個(gè)數(shù)與預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)值求差，以獲得第一差值；S2、將所述第一差值與0進(jìn)行比較，獲得比較結(jié)果；S3、獲取被分頻時(shí)鐘信號(hào)在當(dāng)前單位時(shí)間內(nèi)的當(dāng)前脈沖個(gè)數(shù)；S4、基于所述比較結(jié)果、所述上一個(gè)單位時(shí)間內(nèi)的總脈沖個(gè)數(shù)、所述當(dāng)前單位時(shí)間內(nèi)的當(dāng)前脈沖個(gè)數(shù)和所述第一差值，對(duì)被分頻時(shí)鐘信號(hào)進(jìn)行校正處理，以獲得校正后的被分頻時(shí)鐘信號(hào)；S5、對(duì)所述校正后的被分頻時(shí)鐘信號(hào)進(jìn)行分頻處理，以獲得分頻信號(hào)。

可見，在本發(fā)明方案中，通過使用GPS秒脈沖信號(hào)作為基準(zhǔn)來校正FPGA分頻輸出頻率的誤差，使得由FPGA芯片本身以及外界環(huán)境所引起的分頻后的輸出頻率所存在的偏差值得以校正。有效地解決了現(xiàn)有技術(shù)中在通過FPGA獲取分頻信號(hào)時(shí)，會(huì)出現(xiàn)由于器件溫度升高、老化、外界環(huán)境溫度變化等因素導(dǎo)致輸出的分頻信號(hào)偏離標(biāo)準(zhǔn)值的技術(shù)問題。

為了更好的理解上述技術(shù)方案，下面將結(jié)合說明書附圖以及具體的實(shí)施方式對(duì)上述技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)的說明，應(yīng)當(dāng)理解本發(fā)明實(shí)施例以及實(shí)施例中的具體特征是對(duì)本申請(qǐng)技術(shù)方案的詳細(xì)的說明，而不是對(duì)本申請(qǐng)技術(shù)方案的限定，在不沖突的情況下，本發(fā)明實(shí)施例以及實(shí)施例中的技術(shù)特征可以相互組合。

實(shí)施例一

請(qǐng)參考圖1，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種基于GPS秒脈沖信號(hào)的精確數(shù)字分頻方法，包括以下步驟：

S1、當(dāng)檢測(cè)到GPS秒脈沖信號(hào)的上升沿時(shí)，獲取被分頻時(shí)鐘信號(hào)在上一個(gè)單位時(shí)間內(nèi)的總脈沖個(gè)數(shù)，并對(duì)所述上一個(gè)單位時(shí)間內(nèi)的總脈沖個(gè)數(shù)與預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)值求差，以獲得第一差值；其中，所述預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)值依據(jù)晶振的額定值而定。

S2、將所述第一差值與0進(jìn)行比較，獲得比較結(jié)果；

S3、獲取被分頻時(shí)鐘信號(hào)在當(dāng)前單位時(shí)間內(nèi)的當(dāng)前脈沖個(gè)數(shù)；其中，步驟S2和步驟S3無先后限制；

S4、基于所述比較結(jié)果、所述上一個(gè)單位時(shí)間內(nèi)的總脈沖個(gè)數(shù)、所述當(dāng)前單位時(shí)間內(nèi)的當(dāng)前脈沖個(gè)數(shù)和所述第一差值，對(duì)被分頻時(shí)鐘信號(hào)進(jìn)行校正處理，以獲得校正后的被分頻時(shí)鐘信號(hào)；

S5、對(duì)所述校正后的被分頻時(shí)鐘信號(hào)進(jìn)行分頻處理，以獲得分頻信號(hào)。

具體的，本方案數(shù)字分頻方法應(yīng)用于FPGA中，通常在通過FPGA進(jìn)行分頻時(shí)，可通過FPGA外部晶振或內(nèi)部晶振產(chǎn)生被分頻時(shí)鐘信號(hào)，可理解為，F(xiàn)PGA以被分頻時(shí)鐘信號(hào)為基準(zhǔn)進(jìn)行分頻，以“計(jì)數(shù)器的方式”為例，計(jì)數(shù)器通過計(jì)數(shù)被分頻時(shí)鐘信號(hào)的上升沿(或下降沿)，當(dāng)上升沿(或下降沿)的個(gè)數(shù)滿足分頻值時(shí)，F(xiàn)PGA的分頻模塊對(duì)輸出的電平信號(hào)進(jìn)行翻轉(zhuǎn)，如當(dāng)前分頻模塊的輸出電平為0時(shí)，在上升沿(或下降沿)的個(gè)數(shù)滿足分頻值時(shí)，分頻模塊的輸出電平翻轉(zhuǎn)為1，或者，當(dāng)前分頻模塊的輸出電平為1時(shí)，在上升沿(或下降沿)的個(gè)數(shù)滿足分頻值時(shí)，分頻模塊的輸出電平翻轉(zhuǎn)為0，即可產(chǎn)生分頻信號(hào)。

例如，被分頻時(shí)鐘信號(hào)為2MHz，當(dāng)FPGA基于該2MHz的時(shí)鐘信號(hào)分頻產(chǎn)生500KHz的時(shí)鐘信號(hào)時(shí)，以“計(jì)數(shù)器的方式”為例，計(jì)數(shù)器通過計(jì)數(shù)被分頻時(shí)鐘信號(hào)的上升沿(或下降沿)，當(dāng)上升沿(或下降沿)的個(gè)數(shù)為2時(shí)，F(xiàn)PGA的分頻模塊翻轉(zhuǎn)輸出的電平信號(hào)，如當(dāng)前分頻模塊的輸出電平為0時(shí)，在上升沿(或下降沿)的個(gè)數(shù)為2時(shí)，分頻模塊的輸出電平翻轉(zhuǎn)為1，或者，當(dāng)前分頻模塊的輸出電平為1時(shí)，在上升沿(或下降沿)的個(gè)數(shù)為2時(shí)，分頻模塊的輸出電平翻轉(zhuǎn)為0，即可產(chǎn)生分頻信號(hào)。

在具體實(shí)施過程中，GPS秒脈沖信號(hào)的精度極高，在FPGA中設(shè)置GPS秒脈沖信號(hào)接收模塊，用于實(shí)時(shí)檢測(cè)GPS秒脈沖信號(hào)。并且在每一次檢測(cè)到GPS秒脈沖信號(hào)的上升沿時(shí)，對(duì)被分頻時(shí)鐘信號(hào)進(jìn)行脈沖計(jì)數(shù)，且均從零開始計(jì)數(shù)。同時(shí)，F(xiàn)PGA實(shí)時(shí)檢測(cè)并統(tǒng)計(jì)單位時(shí)間(即1秒)內(nèi)被分頻時(shí)鐘信號(hào)的脈沖個(gè)數(shù)；其中，被分頻時(shí)鐘信號(hào)由晶振模塊產(chǎn)生，每個(gè)單位時(shí)間內(nèi)被分頻時(shí)鐘信號(hào)的脈沖個(gè)數(shù)同樣均從0開始計(jì)數(shù)。

設(shè)定所述上一個(gè)單位時(shí)間內(nèi)的總脈沖個(gè)數(shù)為O_count，所述預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)值為Std_value，所述當(dāng)前單位時(shí)間內(nèi)的當(dāng)前脈沖個(gè)數(shù)為C_count，所述第一差值為D1，其中，D1＝O_count-Std_value。

在具體實(shí)施過程中，請(qǐng)參考圖2，所述步驟S4包括：

S41a、當(dāng)所述比較結(jié)果表明所述第一差值(D1)大于0時(shí)，對(duì)所述上一個(gè)單位時(shí)間內(nèi)的總脈沖個(gè)數(shù)(O_count)與所述第一差值(D1)進(jìn)行求整計(jì)算，以獲得第一計(jì)算結(jié)果(C1)，即C1＝O_count/D1；

S42a、對(duì)所述當(dāng)前單位時(shí)間內(nèi)的當(dāng)前脈沖個(gè)數(shù)(C_count)和所述第一計(jì)算結(jié)果(C1)進(jìn)行求模計(jì)算，以獲得第二計(jì)算結(jié)果(C2)，即C2＝C_count％C1；

S43a、在所述第二計(jì)算結(jié)果(C2)為0時(shí)，將被分頻時(shí)鐘信號(hào)消除一個(gè)脈沖，以獲得校正后的被分頻時(shí)鐘信號(hào)。

S44a、在所述第二計(jì)算結(jié)果(C2)不為0時(shí)，繼續(xù)計(jì)數(shù)，直至所述第二計(jì)算結(jié)果(C2)為0，并執(zhí)行步驟S43a。例如，所述預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)值Std_value＝10，所述上一個(gè)單位時(shí)間內(nèi)的總脈沖個(gè)數(shù)為O_count＝12，可知：

D1＝O_count-Std_value＝12–10＝2(>0)

C1＝O_count/D1＝12/2＝6

同時(shí)，實(shí)時(shí)檢測(cè)并統(tǒng)計(jì)單位時(shí)間內(nèi)被分頻時(shí)鐘信號(hào)的脈沖個(gè)數(shù)C_count，當(dāng)C2＝C_count％C1＝0，即當(dāng)C_count累積計(jì)數(shù)至6的倍數(shù)(6、12、18、...)時(shí)，便將被分頻時(shí)鐘信號(hào)消除一個(gè)脈沖，進(jìn)而可將單位時(shí)間內(nèi)的總脈沖個(gè)數(shù)由12個(gè)校正為10個(gè)。

在具體實(shí)施過程中，仍請(qǐng)參考圖2，所述步驟S4包括：

S41b、當(dāng)所述比較結(jié)果表明所述第一差值(D1)小于0時(shí)，對(duì)所述上一個(gè)單位時(shí)間內(nèi)的總脈沖個(gè)數(shù)(O_count)與所述第一差值(D1)的絕對(duì)值進(jìn)行求整計(jì)算，以獲得第三計(jì)算結(jié)果(C3)，即C3＝O_count/|D1|；

S42b、對(duì)所述當(dāng)前單位時(shí)間內(nèi)的當(dāng)前脈沖個(gè)數(shù)(C_count)和所述第三計(jì)算結(jié)果(C3)進(jìn)行求模計(jì)算，以獲得第四計(jì)算結(jié)果(C4)，即C4＝C_count％C3；

S43b、在所述第四計(jì)算結(jié)果(C4)為0時(shí)，向被分頻時(shí)鐘信號(hào)插入一個(gè)脈沖，以獲得校正后的被分頻時(shí)鐘信號(hào)。

S44b、在所述第四計(jì)算結(jié)果(C4)不為0時(shí)，繼續(xù)計(jì)數(shù)，直至所述第四計(jì)算結(jié)果(C4)為0，并執(zhí)行步驟S43b。

例如，所述預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)值Std_value＝10，所述上一個(gè)單位時(shí)間內(nèi)的總脈沖個(gè)數(shù)為O_count＝8，可知：

D1＝O_count-Std_value＝8–10＝-2(<0)

C3＝O_count/|D1|＝8/|-2|＝4

同時(shí)，實(shí)時(shí)檢測(cè)并統(tǒng)計(jì)單位時(shí)間內(nèi)被分頻時(shí)鐘信號(hào)的脈沖個(gè)數(shù)C_count，當(dāng)C4＝C_count％C3＝0，即當(dāng)C_count累積計(jì)數(shù)至4的倍數(shù)(4、8、12、...)時(shí)，便將被分頻時(shí)鐘信號(hào)插入一個(gè)脈沖，進(jìn)而可將單位時(shí)間內(nèi)的總脈沖個(gè)數(shù)由8個(gè)校正為10個(gè)。

在具體實(shí)施過程中，仍請(qǐng)參考圖2，所述步驟S4包括：

S41c、當(dāng)所述比較結(jié)果表明所述第一差值等于0時(shí)，直接以當(dāng)前被分頻時(shí)鐘信號(hào)作為校正后的被分頻時(shí)鐘信號(hào)。

總而言之，在本申請(qǐng)方案中，通過使用GPS秒脈沖信號(hào)作為基準(zhǔn)來校正FPGA分頻輸出頻率的誤差，使得由FPGA芯片本身以及外界環(huán)境所引起的分頻后的輸出頻率所存在的偏差值得以校正。有效地解決了現(xiàn)有技術(shù)中在通過FPGA獲取分頻信號(hào)時(shí)，會(huì)出現(xiàn)由于器件溫度升高、老化、外界環(huán)境溫度變化等因素導(dǎo)致輸出的分頻信號(hào)偏離標(biāo)準(zhǔn)值的技術(shù)問題。

實(shí)施例二

基于同一發(fā)明構(gòu)思，請(qǐng)參考圖3，本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種基于GPS秒脈沖信號(hào)的精確數(shù)字分頻裝置，包括：

求差模塊31，用于當(dāng)檢測(cè)到GPS秒脈沖信號(hào)的上升沿時(shí)，獲取被分頻時(shí)鐘信號(hào)在上一個(gè)單位時(shí)間內(nèi)的總脈沖個(gè)數(shù)，并對(duì)所述上一個(gè)單位時(shí)間內(nèi)的總脈沖個(gè)數(shù)與預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)值求差，以獲得第一差值；具體的，在FPGA中設(shè)置GPS秒脈沖信號(hào)接收模塊，用于實(shí)時(shí)檢測(cè)GPS秒脈沖信號(hào)。并且在每一次檢測(cè)到GPS秒脈沖信號(hào)的上升沿時(shí)，對(duì)被分頻時(shí)鐘信號(hào)進(jìn)行脈沖計(jì)數(shù)，且均從零開始計(jì)數(shù)。

比較模塊32，用于將所述第一差值與0進(jìn)行比較，獲得比較結(jié)果；

脈沖計(jì)數(shù)模塊33，用于獲取被分頻時(shí)鐘信號(hào)在當(dāng)前單位時(shí)間內(nèi)的當(dāng)前脈沖個(gè)數(shù)；

時(shí)鐘校正模塊34，用于基于所述比較結(jié)果、所述上一個(gè)單位時(shí)間內(nèi)的總脈沖個(gè)數(shù)、所述當(dāng)前單位時(shí)間內(nèi)的當(dāng)前脈沖個(gè)數(shù)和所述第一差值，對(duì)被分頻時(shí)鐘信號(hào)進(jìn)行校正處理，以獲得校正后的被分頻時(shí)鐘信號(hào)；

分頻模塊35，用于對(duì)所述校正后的被分頻時(shí)鐘信號(hào)進(jìn)行分頻處理，以獲得分頻信號(hào)。

在具體實(shí)施過程中，請(qǐng)參考圖4，所述時(shí)鐘校正模塊34包括：

第一計(jì)算單元341，用于當(dāng)所述比較結(jié)果表明所述第一差值大于0時(shí)，對(duì)所述上一個(gè)單位時(shí)間內(nèi)的總脈沖個(gè)數(shù)與所述第一差值進(jìn)行求整計(jì)算，以獲得第一計(jì)算結(jié)果；

第二計(jì)算單元342，用于對(duì)所述當(dāng)前單位時(shí)間內(nèi)的當(dāng)前脈沖個(gè)數(shù)和所述第一計(jì)算結(jié)果進(jìn)行求模計(jì)算，以獲得第二計(jì)算結(jié)果；

第一校正單元343，用于在所述第二計(jì)算結(jié)果為0時(shí)，將被分頻時(shí)鐘信號(hào)消除一個(gè)脈沖，以獲得校正后的被分頻時(shí)鐘信號(hào)。

在具體實(shí)施過程中，仍請(qǐng)參考圖4，所述時(shí)鐘校正模塊34包括：

第三計(jì)算單元344，用于當(dāng)所述比較結(jié)果表明所述第一差值小于0時(shí)，對(duì)所述上一個(gè)單位時(shí)間內(nèi)的總脈沖個(gè)數(shù)與所述第一差值的絕對(duì)值進(jìn)行求整計(jì)算，以獲得第三計(jì)算結(jié)果；

第四計(jì)算單元345，用于對(duì)所述當(dāng)前單位時(shí)間內(nèi)的當(dāng)前脈沖個(gè)數(shù)和所述第三計(jì)算結(jié)果進(jìn)行求模計(jì)算，以獲得第四計(jì)算結(jié)果；

第二校正單元346，用于在所述第四計(jì)算結(jié)果為0時(shí)，向被分頻時(shí)鐘信號(hào)插入一個(gè)脈沖，以獲得校正后的被分頻時(shí)鐘信號(hào)。

在具體實(shí)施過程中，仍請(qǐng)參考圖4，所述時(shí)鐘校正模塊34包括：

第三校正單元347，用于當(dāng)所述比較結(jié)果表明所述第一差值等于0時(shí)，直接以當(dāng)前被分頻時(shí)鐘信號(hào)作為校正后的被分頻時(shí)鐘信號(hào)。

在具體實(shí)施過程中，所述脈沖計(jì)數(shù)模塊33還用于：實(shí)時(shí)檢測(cè)并統(tǒng)計(jì)單位時(shí)間內(nèi)被分頻時(shí)鐘信號(hào)的脈沖個(gè)數(shù)；

其中，被分頻時(shí)鐘信號(hào)由晶振模塊產(chǎn)生，每個(gè)單位時(shí)間內(nèi)被分頻時(shí)鐘信號(hào)的脈沖個(gè)數(shù)均從0開始計(jì)數(shù)。

根據(jù)上面的描述，上述基于GPS秒脈沖信號(hào)的精確數(shù)字分頻裝置用于實(shí)現(xiàn)上述數(shù)字分頻方法，所以，該數(shù)字分頻裝置與上述數(shù)字分頻方法的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例一致，在此就不再一一贅述了。

盡管已描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，但本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員一旦得知了基本創(chuàng)造性概念，則可對(duì)這些實(shí)施例做出另外的變更和修改。所以，所附權(quán)利要求意欲解釋為包括優(yōu)選實(shí)施例以及落入本發(fā)明范圍的所有變更和修改。

顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種改動(dòng)和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動(dòng)和變型在內(nèi)。