CN102938634A - 一种芯片內部产生的稳定振荡时钟及其设计方法 - Google Patents
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Abstract
本发明所述一种芯片內部产生的稳定振荡时钟，至少包括振荡时钟发生器（OSC generator），用来控制不同频率时钟的编程控制器，和定时记数器。所述用来控制不同频率时钟的编程控制器输出的控制信号直接连接到振荡时钟发生器（OSC generator）。所述的振荡时钟信号是由振荡时钟发生器产生。所述的振荡时钟信号输出到外面给芯片的不同部分用。所述的振荡时钟信号连接到定时记数器的时钟输入端，来调节定时记数器的记数多少。所述的芯片內部产生的稳定振荡时钟的设计方法是在一定的时间t内，由振荡时钟信号输到定时记数器的时钟输入端来显示振荡时钟信号的振荡次数m,就能算出振荡时钟信号的振荡时钟频率T。这样就可以跟时钟频率的要求来对比和反馈或去重调控制不同频率时钟的编程控制器的控制信号来达到生成稳定振荡时钟信号目的；能够导致芯片工作更加稳定，错误率等降低，结构紧凑，安全可靠。
Description
技术领域
本发明涉及一种芯片线路设计方法，属于集成电路的技术领域。
背景技术
在电子和无线电产品芯片中，都必须有一个至关重要的振荡时钟信号，以调控，同频芯片内其他的工作信号，使几十甚至上百个电子信号在输入或输出时间上同步，保证信息准确无误。振荡时钟英文称为Oscillator Clock，简称OSC。振荡时钟的原理便是利用某种矿物质，如石英，黄玉等，利用其特有的分子结构振荡原理，产生一个非常精确的电子时钟信号。
即使在半导体工业高度发达的今天，最精密的芯片生产工艺也无法避免误差。生产出来的电子时钟芯片之间规格不一，速度有快有慢等问题时有发生。其影响条件包括制备时电压，环境，温差，湿度，空气中杂质等等。不同时间不同机器，甚至同一片园片，或在同一颗芯片中出来的时钟振荡器的频率都会不同。在电子工业中，人们一般把电离过多，造成速度过快的N型及P型晶体（Fast Fast），或电离太少，速度过慢的晶体（Slow Slow），都统称为边缘现象（Corner Case）。边缘现象很容易导致芯片工作不稳定，错误率高等问题，给厂商和用户带来严重的损失，导致成本上升。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中存在的不足。提供一种产生稳定时钟振荡器的方法，其结构紧凑，产生的稳定时钟振荡器能使芯片工作稳定，错误率降低，降低芯片成本，安全可靠。
按照本发明提供的技术方案，所述一种芯片內部产生的稳定振荡时钟，至少包括振荡时钟发生器（OSC generator）, 用来控制不同频率时钟的编程控制器，和定时记数器。所述用来控制不同频率时钟的编程控制器输出的控制信号直接连接到振荡时钟发生器（OSC generator）。所述的振荡时钟信号是由振荡时钟发生器产生。所述的振荡时钟信号输出到外面给芯片的不同部分用。所述的振荡时钟信号连接到定时记数器的时钟输入端，来调节定时记数器的记数多少。
所述振荡时钟发生器（OSC generator）是由电压控制的振荡时钟发生器（俗称VCO），通过不同的电压来控制振荡时钟的频率。
所述用来控制不同频率时钟的编程控制器是通过控制不同的电阻值来输出不同的电压或电流给振荡时钟发生器（OSC generator）来达到产生或控制不同的频率的时钟。
所述的定时记数器是一个记数器，有多个触发器（flipflop）组成。所述的定时记数器的时种控制信号连接到振荡时钟发生器产生的时钟。所述的定时记数器只是为了调节振荡时钟的频率用的。当在调节振荡时钟的频率时，振荡时钟发生器产生的时钟每上下振荡一次，相对应的定时记数器的记数值就增加一。在调好振荡时钟的频率后，所述的定时记数器处于关闭状态。
所述的芯片內部产生的稳定振荡时钟的设计方法是由外部给一个固定的时间t来启动稳定振荡时钟的调节器。在这个固定的时间t中芯片內部产生的稳定振荡时钟发生器(OSC)时钟有m次的来回振荡。芯片內部产生的稳定振荡时钟发生器(OSC)时钟的m次是通过一个所述的定时记数器记数来表现的。所述的稳定振荡时钟发生器(OSC)时钟的频率就是T=t/m; 就是芯片內部产生的稳定振荡时钟发生器(OSC)产生的时钟振荡一次所需的时间，也就是所述的时钟频率T。
本发明的优点：所述一种芯片內部产生的稳定振荡时钟，至少包括振荡时钟发生器（OSC generator）, 用来控制不同频率时钟的编程控制器，和定时记数器。所述用来控制不同频率时钟的编程控制器输出的控制信号直接连接到振荡时钟发生器（OSC generator）。所述的振荡时钟信号是由振荡时钟发生器产生。所述的振荡时钟信号输出到外面给芯片的不同部分用。所述的振荡时钟信号连接到定时记数器的时钟输入端，来调节定时记数器的记数多少。所述的芯片內部产生的稳定振荡时钟的设计方法是在一定的时间t内，由振荡时钟信号输到定时记数器的时钟输入端来显示振荡时钟信号的振荡次数m,就能算出振荡时钟信号的振荡时钟频率T。这样就可以跟时钟频率的要求来对比和反馈或去重调控制不同频率时钟的编程控制器的控制信号来达到生成稳定振荡时钟信号目的；能够导致芯片工作更加稳定，错误率等降低，结构紧凑，安全可靠。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明的具体实施时的信号图。
附图标记说明：200-一种芯片內部产生的稳定振荡时钟，201-用来控制不同频率时钟的编程控制器，202-振荡时钟发生器（OSC generator），203-定时记数器，204-稳定振荡时钟的逻辑控制单元，205-记数值，206-振荡时钟信号，207-相对应的控制信号，208-编程控制信号，209-210-相对应的控制信号，300-外部给一个固定控制信号。
具体实施方式
下面结合具体附图和实施例对本发明作进一步说明。
图1所示：所述一种芯片內部产生的稳定振荡时钟200，至少包括振荡时钟发生器（OSC generator）202, 用来控制不同频率时钟的编程控制器201，和定时记数器203。所述用来控制不同频率时钟的编程控制器201输出的控制信号，编程控制信号208直接连接到振荡时钟发生器（OSC generator）202来控制相对应的振荡时钟发生器的频率。所述的振荡时钟信号是由振荡时钟发生器产生。所述的振荡时钟信号输出到外面给芯片的不同部分用。所述的振荡时钟信号206连接到定时记数器203的时钟输入端，来调节定时记数器的记数多少。
所述振荡时钟发生器（OSC generator）202是由电压控制的振荡时钟发生器（俗称VCO）. 通过不同的电压来控制振荡时钟的频率。
所述用来控制不同频率时钟的编程控制器201是通过控制不同的电阻值来输出不同的电压或电流给振荡时钟发生器（OSC generator）来达到产生或控制不同的频率的时钟。
所述的定时记数器203是一个记数器，有多个触发器（flipflop）组成。所述的定时记数器203的时钟控制信号206连接到振荡时钟发生器产生的时钟206。所述的定时记数器203只是为了调节振荡时钟202的频率用的。当在调节振荡时钟202的频率时，振荡时钟发生器202产生的时钟的时钟每上下振荡一次，相对应的定时记数器的记数值就增加一。在调好振荡时钟202的频率后，所述的定时记数器203处于关闭状态。
稳定振荡时钟的逻辑控制单元204，产生相对应的控制信号207，209和210来控制用来控制不同频率时钟的编程控制器201，至少包括振荡时钟发生器（OSC generator）202和定时记数器203。
用来控制不同频率时钟的编程控制器201接到稳定振荡时钟的逻辑控制单元204所发出的控制信号207；就会发出编程控制信号208给振荡时钟发生器（OSC generator）202来控制相对应的频率的信号。当在不同的芯片时，产生的振荡时钟的频率会不同的。为了测出振荡时钟所发出的振荡时钟的频率大小。就把振荡时钟的时钟信号接到一个定时记数器203的时钟（clk）输入端。振荡时钟发生器202产生的时钟每上下振荡一次，相对应的定时记数器203的记数值205就增加一. 这样在一定时间的时钟信号206上下振荡，就由定时记数器203记下相对应的值来。
图2所示：外部给一个固定控制信号300，给一个固定的时间t来启动稳定振荡时钟的调节器，也就是在控制信号300低的这段时间t. 芯片內部产生的稳定振荡时钟发生器(OSC)时钟信号206，是一直振荡的信号图。芯片內部产生的稳定振荡时钟发生器(OSC)时钟信号206每上下振荡一次，定时记数器203的记数值就增加一次； 这样一直增加到外部给一个固定控制信号300变高为止。定时记数器203的记数值通过输到I/O来知道。
所述的芯片內部产生的稳定振荡时钟的设计方法是由外部给一个固定的时间t来启动稳定振荡时钟的调节器或由芯片内部产生的一个准确的信号。在这个固定的时间t中芯片內部产生的稳定振荡时钟发生器(OSC)时钟有m次的来回振荡。芯片內部产生的稳定振荡时钟发生器(OSC)时钟的m次是通过一个所述的定时记数器记数来表现的。所述的稳定振荡时钟发生器(OSC)时钟的频率就是T=t/m; 就是芯片內部产生的稳定振荡时钟发生器(OSC)产生的时钟振荡一次所需的时间，也就是所述的时钟频率T。这样就通过对比这个时钟频率T和对比和反馈或去重调控制不同频率时钟的编程控制器的控制信号来达到生成稳定振荡时钟信号目的。
本发明所述一种芯片內部产生的稳定振荡时钟200，至少包括振荡时钟发生器（OSC generator）202, 用来控制不同频率时钟的编程控制器201，和定时记数器203。所述用来控制不同频率时钟的编程控制器201输出的控制信号208直接连接到振荡时钟发生器（OSC generator）202。所述的振荡时钟信号206是由振荡时钟发生器202产生。所述的振荡时钟信号206输出到外面给芯片的不同部分用。所述的振荡时钟信号206连接到定时记数器203的时钟输入端，来调节定时记数器203的记数多少。所述的芯片內部产生的稳定振荡时钟的设计方法是在一定的时间t内，由振荡时钟信号输到定时记数器的时钟输入端来显示振荡时钟信号的振荡次数m,就能算出振荡时钟信号的振荡时钟频率T。这样就可以跟时钟频率的要求来对比和反馈或去重调控制不同频率时钟的编程控制器的控制信号来达到生成稳定振荡时钟信号目的；能够导致芯片工作更加稳定，错误率等降低，结构紧凑，安全可靠。
Claims (9)
1.一种芯片內部产生的稳定振荡时钟200，至少包括振荡时钟发生器（OSC generator）202, 用来控制不同频率时钟的编程控制器201，和定时记数器203；所述用来控制不同频率时钟的编程控制器201输出的控制信号，编程控制信号208直接连接到振荡时钟发生器（OSC generator）202来控制相对应的振荡时钟发生器的频率；所述的振荡时钟信号是由振荡时钟发生器产生；所述的振荡时钟信号输出到外面给芯片的不同部分用；所述的振荡时钟信号206连接到定时记数器203的时钟输入端，来调节定时记数器的记数多少。
2.根据权利要求1所述的振荡时钟发生器（OSC generator）202，其特征是：是由电压控制的振荡时钟发生器（俗称VCO），通过不同的电压来控制振荡时钟的频率。
3.根据权利要求2所述的振荡时钟发生器（OSC generator）202，其特征是：是由电压控制的振荡时钟发生器（俗称VCO），通过不同的电流来控制振荡时钟的频率。
4.根据权利要求1所述的定时记数器203，其特征是：是一个记数器，有多个触发器（flipflop）组成。
5.根据权利要求1所述的定时记数器的计数值，其特征是：是一组数据产成的数据行，容意被读出。
6.一种芯片內部产生的稳定振荡时钟的设计方法，至少外部加一个固定控制信号300来进行检测振荡时钟的频率。
7.根据权利要求6所述的外部加一个固定控制信号的时间必须短于定时记数器的总时间。
8.一种芯片內部产生的稳定振荡时钟的设计方法，是由芯片内部产生的一个准确的信号。
9.根据权利要求8所述的外部加一个准确的控制信号的时间必须短于定时记数器的总时间。
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