CN103297038B - 振荡频率调整电路、半导体装置、电子设备及振荡频率调整方法 - Google Patents

振荡频率调整电路、半导体装置、电子设备及振荡频率调整方法 Download PDF

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Abstract

本发明的振荡频率调整电路包括：基于CR振荡电路（2）的振荡频率进行计测的计数器（3）；在设定的比较时间期间比较计测的振荡频率的计测值与设定的比较值的比较器（4）；对比较部设定从不同大小的多个比较值选择的比较值及与选择的比较值的大小相应的比较时间的设定部（选择器（5））；基于比较器（4）的比较结果，以在计数器3计测的振荡频率成为目标振荡频率的方式调整CR振荡电路（2）的振荡频率的调整部（DFF、逻辑运算电路），以直到既定的调整次数，值小的比较值及长度短的比较时间进行调整，若超过既定次数，则以大的比较值及长的第2比较时间进行调整。从而解决溢出值为固定值，计数时间也恒定，调整及测试耗费时间的问题。

Description

振荡频率调整电路、半导体装置、电子设备及振荡频率调整 方法
技术领域
本发明涉及振荡电路的振荡频率调整技术，特别是涉及适于高速进行高精度的调整的振荡频率调整电路、半导体装置、电子设备以及振荡频率调整方法。
背景技术
振荡电路中设有用于自动进行振荡器的振荡频率调整的调整电路。例如，在专利文献1中记载有振荡器的自动调整电路，具备：振荡频率精度比较低的可变频率型CR振荡电路；振荡频率精度比较高的石英（水晶）振荡电路；基于石英振荡电路的振荡数以既定的定时生成锁存信号的控制逻辑电路；对CR振荡电路的输出时钟信号进行计数的计数器；以及数据比较电路，以比较按照锁存信号而锁存的计数器的计数输出数据与既定的基准数据、输出与两输入的差对应而变化的2进制m比特的修整信号、使CR振荡电路的振荡频率变化的方式进行控制，在两输入的差成为恒定范围内时停止控制动作。
使用图7及图8，说明使用修整信号来调整振荡器的振荡频率的现有的振荡频率调整电路的结构和动作。
如图7所示，为了调整CR振荡电路2的振荡动作，振荡频率调整电路成为如下结构，即具备：调整电路1；NBit计数器（以下，也简称为计数器）3；比较器4；D型触发器电路（以下，也简称为触发器）DFF0～DFF3；NOR电路（或非运算电路）SUB3；OR电路（或电路）SUB0～SUB2；NOT电路（非电路）SUB4；以及AND电路（与电路）SUB5。
利用这样的结构，现有的振荡频率调整电路利用CR振荡电路2的时钟使计数器3进行一定时间计数动作，在比较器4中，基于计数器3的计数结果数据与预定的溢出值的比较，进行溢出判定，基于该结果，决定用于CR振荡电路2的振荡频率调整的调整值。
图7中，例如振荡频率调整时从所连接的测试器等外部装置输入的li_trm3、li_trm2、li_trm1以及li_trm0的4比特的调整设定值，作为触发器DFF3～DFF0的各个时钟输入和NOR电路SUB3、OR电路SUB2、OR电路SUB1、OR电路SUB0的一个输入而输入。
此外，这里，最上位比特的调整设定值为li_trm3，最下位比特的调整设定值为li_trm0。
另外，触发器DFF3～DFF0的各个输出，作为NOR电路SUB3、OR电路SUB2～SUB0的另一个输入而输入。
而且，NOR电路SUB3、OR电路SUB2～SUB0的各个输出，作为调整电路1的数据输入而输入。
另外，co_en是用于计数器3的计数器动作时间的控制的计数器动作时间设定信号，该计数器动作时间设定信号co_en作为AND电路SUB5的一个输入而输入，CR振荡电路2的输出作为AND电路SUB5的另一个输入而输入。
AND电路SUB5的输出作为计数器3的时钟输入而输入，co_rst信号作为计数器3的复位信号而从外部装置输入。
而且，计数器3的输出作为比较器4的一个输入而输入，比较器4的输出被输入至NOT电路SUB4，NOT电路SUB4的输出作为触发器DFF3～DFF0的各个数据输入而输入。
以下，使用图8所示的时序图，说明由这样的结构组成的振荡频率调整电路自动调整动作。
此外，调整值与振荡频率的关系如图9的示意图所示，与最上位比特的调整设定值li_trm3对应而输入至调整电路1的值为“0”，与之后的各比特的调整设定值li_trm2～li_trm0对应而输入至调整电路1的值为“1”的情况（“0111”）下，振荡频率成为最高（快），与最上位比特的调整设定值li_trm3对应而输入至调整电路1的值为“1”，与之后的各比特的调整设定值li_trm2～li_trm0对应而输入至调整电路1的值为“0”的情况（“1000”）下，振荡频率成为最低（慢），全部比特的调整设定值li_trm3～li_trm0为“0”的情况下成为中间频率。
图7中，首先，将调整设定值li_trm3设为“H”即“1”，将调整设定值li_trm2～li_trm0设为“L”即“0”而输入，则通过触发器DFF3～DFF0、NOR电路SUB3以及OR电路SUB2～SUB0，作为调整值将“0000”输入至调整电路1。
例如，在该状态下，各触发器DFF3～DFF0为复位后的初始状态，各触发器DFF3～DFF0不动作，仅调整设定值li_trm3“H(1)”和调整设定值li_trm2～li_trm0“L(0)”输入至NOR电路SUB3和OR电路SUB2～SUB0，调整设定值li_trm3“H(1)”在NOR电路SUB3被反转为“L(0)”，其结果，调整值“0000”被输入至调整电路1。
调整电路1基于所输入的调整值，生成用于CR振荡电路2中的电阻和电容等用于振荡频率的设定的电路元件的调整的控制信号，输出至CR振荡电路2。由此，CR振荡电路2以与调整值“0000”对应的中间频率振荡。
在该状态下，将计数器动作时间设定信号co_en设为“H(1)”，通过外部装置使计数器3动作预定的时间（以下，也简称为既定时间），使计数器3对CR振荡电路2的振荡频率进行计数（count）。
计数器3的计数器值被依次输入至比较器4，比较器4比较计数器3的计数器值与溢出值，如果在既定时间内成为“计数器值＞溢出值”，则比较器4输出“H(1)”作为溢出信号ov。此外，在既定时间内没有成为“计数器值＞溢出值”的情况下，比较器4的输出保持“L(0)”的原样。
这样，经过既定时间，则将计数器动作时间设定信号co_en设为“L(0)”，停止计数器3的计数器动作。
图8中，在输入了调整值“0000”的情况下，计数器3的计数器值未在既定时间内达到溢出值，从比较器4输出的溢出信号ov为“L(0)”。
该输出在NOT电路SUB4被反转为“H(1)”，输入至触发器DFF3～DFF0的数据输入端子。
在该状态下，接下来的调整时的以既定时间的计数器3的计数器动作时，来自外部装置的调整设定值被从上位移位。具体而言，调整设定值li_trm3变更为“L(0)”，调整设定值li_trm2变更为“H(1)”。
调整设定值li_trm3和调整设定值li_trm2被这样变更，则触发器DFF3和触发器DFF2将输入至数据输入端子的来自NOT电路SUB4的输出“H(1)”锁存，输出至NOR电路SUB3和OR电路SUB2。
由此，NOR电路SUB3的输出变为“L(0)”，OR电路SUB2的输出变为“H(1)”，作为调整值将“0100”输入至调整电路1，其结果，CR振荡电路2以调整值“0000”与调整值“0111”的中间频率振荡。
即，以按照调整值“0000”的中间频率的振荡，因为计数器3的计数值未达到溢出值，所以比以按照调整值“0000”的中间频率的振荡更快，并且，使CR振荡电路2以调整值“0000”与调整值“0111”的中间频率振荡。
以该调整值的设定如图8所示，在既定时间内计数器3的计数值达到溢出值，从比较器4输出“H(1)”的溢出信号ov。
来自该比较器4的溢出信号ov（H），在NOT电路SUB4被反转为“L(0)”，输入至各触发器DFF3～DFF0的数据输入端子。
同样，在该状态下，接下来的调整时的以既定时间的计数器3的计数器动作时，调整设定值被移位，调整设定值li_trm2变更为“L(0)”，调整设定值li_trm1变更为“H(1)”。
调整设定值li_trm2和调整设定值li_trm1被这样变更，则触发器DFF2和触发器DFF1将输入至数据输入端子的来自NOT电路SUB4的输出“L(0)”锁存，输出至OR电路SUB2和OR电路SUB1。
由此，OR电路SUB2的输出变为“L(0)”，另外，“H(1)”的调整设定值li_trm1输入至一个输入的OR电路SUB1的输出变为“H(1)”，作为调整值将“0010”输入至调整电路1。
其结果，CR振荡电路2这次以调整值“0000”与调整值“0100”的中间频率振荡。
即，以按照调整值“0100”的频率振荡的情况下，在既定时间内计数器3的计数值达到溢出值，因此比以按照调整值“0100”的频率的振荡更慢，并且，使CR振荡电路2以调整值“0000”与调整值“0100”的中间频率振荡。
该调整值的设定（“0010”）中，如图8所示，在既定时间内计数器3的计数值也达到溢出值，从比较器4输出“H(1)”的溢出信号ov（H）。
来自该比较器4的溢出信号ov（H），在NOT电路SUB4被反转为“L(0)”，输入至各触发器DFF3～DFF0的数据输入端子。
而且，在该状态下，接下来的调整时的以既定时间的计数器3的计数器动作时，调整设定值被移位，调整设定值li_trm1变更为“L(0)”，调整设定值li_trm0变更为“H(1)”。
调整设定值li_trm1和调整设定值li_trm0被这样变更，则触发器DFF1和触发器DFF0，将输入至数据输入端子的来自NOT电路SUB4的输出“L(0)”锁存，输出至OR电路SUB1和OR电路SUB0。
由此，OR电路SUB2的输出变为“L(0)”，另外，“H(1)”调整设定值li_trm0输入至一个输入的OR电路SUB0的输出变为“H(1)”，作为调整值将“0001”输入调整电路1。
其结果，CR振荡电路2以调整值“0000”与调整值“0010”的中间、即以调整值“0001”的频率振荡。
这样，通过将基于来自外部装置的调整设定值li_trm3～li_trm0的动作重复调整比特（bit）数的次数，在图7～图9的例中重复4比特的次数，CR振荡电路2的振荡频率被调整为最优值。
此外，在图8所示的例中，CR振荡电路2以调整值“0001”的频率振荡，以未输出来自比较器4的溢出信号ov的状态结束调整，但以输出来自比较器4的溢出信号ov的状态结束调整也可。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2001-285056号公报。
发明内容
这样，在现有的振荡频率调整电路中，利用振荡源时钟使计数器动作一定时间，通过溢出判定来决定调整值。
然而，在现有的振荡频率调整电路中，溢出值为固定值，因此，需要将计数时间也设为恒定，存在调整及测试耗费时间的问题。
即，在执行了振荡频率调整动作的情况下，计数器的溢出值恒定，因此需要使计数器动作直到预定的一定时间。另外，需要使计数器动作与调整bit数相应的次数，存在调整时间增大的问题。例如，以100μ时间的计数器执行了具有8bit的调整精度的振荡频率调整动作的情况下，调整及测试时间为“100μ×8＝800μ”，越提高调整精度，则调整及测试时间越为增大。
本发明是为了解决上述问题点，目的在于提供能高速进行高精度的振荡频率调整的振荡频率调整电路、半导体装置、电子设备、振荡频率调整方法。
为达成上述目的，本发明的振荡频率调整电路包括：计测部，基于振荡电路的振荡频率进行计测；比较部，在所设定的比较时间期间，比较由所述计测部计测的计测值与所设定的比较值；设定部，对所述比较部设定从不同大小的多个比较值选择的比较值以及与选择的比较值的大小相应的比较时间；以及调整部，基于所述比较部的比较结果，以由所述计测部计测的所述振荡频率成为目标振荡频率的方式调整所述振荡电路的振荡频率。
此外，设定部设定值小的第1比较值及长度短的第1比较时间，直到由调整部进行的振荡频率的调整次数为既定次数，在所述调整次数超过所述既定次数的情况下，设定比所述第1比较值大的第2比较值及比所述第1比较时间长的第2比较时间。
另外，本发明的半导体装置具备：所述振荡频率调整电路及所述振荡电路；以及进行所述振荡频率调整电路及所述振荡电路的动作控制的中央处理装置。
另外，本发明的电子设备具备所述半导体装置和传感器。
另外，本发明的振荡频率调整方法包括：计测步骤，计测振荡电路的振荡频率；设定步骤，从不同大小的多个比较值选择1个比较值，并且设定与选择的比较值的大小相应的比较时间；比较步骤，在所述设定步骤设定的比较时间期间，比较在所述计测步骤计测的振荡频率与在所述设定步骤设定的比较值；以及调整步骤，基于在所述比较步骤的比较结果，以在所述计测步骤计测的振荡频率成为目标振荡频率的方式，调整所述振荡电路的振荡频率。
发明的效果
依据本发明，能够从多个值来选择比较值（溢出值）和比较时间（计数器动作时间）而设定，例如，对于要求高精度的部分，能够通过以通常长期间进行来进行高精度的调整，另一方面，对于比其精度低也可以的部分，能够以短时间结束而进行高速调整，因此能缩短整体的调整时间，并且保持所需要的精度。
附图说明
图1是示出实施方式的振荡频率调整电路的结构例的电路图。
图2是示出图1中的振荡频率调整电路的动作例的时序图。
图3是示出实施方式的振荡频率调整电路的其他结构例的电路图。
图4是示出图3中的振荡频率调整电路的动作例的时序图。
图5是示出实施方式的半导体装置及电子设备的结构例的框图。
图6是示出实施方式的振荡频率调整电路中的振荡频率调整方法的顺序例的流程图。
图7是示出现有的振荡频率调整电路的结构例的电路图。
图8是示出图7中的振荡频率调整电路的动作例的时序图。
图9是示出表示调整值与频率的关系的数据的结构的示意图。
具体实施方式
以下，使用附图对本发明的实施方式进行说明。
图1示出本实施方式的振荡频率调整电路的结构，成为在图7所示的现有的振荡频率调整电路设置了作为本发明的设定部的选择器A 5和OR电路SUB6的结构。另外，成为连接有未图示的例如振荡频率调整时使用的测试器等外部装置的结构。
如图1所示，生成本实施方式的振荡频率调整电路的修整信号的电路部分（调整电路1、计数器3、比较器4、触发器电路DFF3～DFF9、NOR电路SUB3、OR电路SUB2～SUB0、AND电路SUB5、NOT电路SUB4）的结构及动作，与使用图7～图9而说明的现有的电路大致相同，由于设置了选择器A 5和OR电路SUB6而导致动作有所不同，而且，根据外部装置而变更与该动作相应地设定计数器3的计数器动作时间的计数器动作时间设定信号co_en的动作有所不同。
此外，包含调整电路1、触发器电路DFF3～DFF9、NOR电路SUB3、OR电路SUB2～SUB0以及NOT电路SUB4而构成本发明的调整部，包含选择器A 5和OR电路SUB6以及外部装置（计数器动作时间设定信号co_en）和AND电路SUB5而构成本发明的设定部，由比较器4构成本发明的比较部。
首先，对基本的动作进行说明。振荡频率调整电路，利用CR振荡电路2的时钟使计数器3进行计数动作一定时间，该一定时间用计数器动作时间设定信号co_en来设定，在比较器4，基于计数器3的计数结果数据与由选择器A 5选择的溢出值A、B的任一个的比较，进行溢出判定，基于其结果决定用于CR振荡电路2的振荡频率的调整的调整值。
图1中，从振荡频率调整时连接的测试器等外部装置输入的li_trm3、li_trm2、li_trm1及li_trm0的4比特的调整设定值，被输入至触发器DFF3～DFF0的各个时钟输入和NOR电路SUB3、OR电路SUB2、OR电路SUB1、OR电路SUB0的一端。
此外，这里，最上位比特的调整设定值为li_trm3，最下位比特的调整设定值为li_trm0，每个调整动作，从上位比特至下位比特，比特值1被一比特一比特地移位而从外部装置依次输入。
另外，触发器DFF3～DFF0的各个输出，作为NOR电路SUB3、OR电路SUB2～SUB0的另一个输入而输入。
而且，NOR电路SUB3、OR电路SUB2～SUB0的各个输出，作为调整电路1的数据输入而输入。
另外，来自外部装置的计数器动作时间设定信号co_en作为AND电路SUB5的一个输入而输入，CR振荡电路2的输出作为AND电路SUB5的另一个输入而输入。
AND电路SUB5的输出作为计数器3的时钟输入而输入，co_rst信号作为计数器3的复位信号而输入。
而且，计数器3的输出被输入至比较器4的一个输入，比较器4的输出被输入至NOT电路SUB4，NOT电路SUB4的输出作为触发器DFF3～DFF0的各个数据输入而输入。
本例中，作为用于与输入至比较器4的一端的计数器3的输出（计数器值）比较的溢出值，溢出值A、B的2个值在例如未图示的寄存器等设定并存储。选择器A 5，基于经由OR电路SUB6输入的由外部装置设定的调整设定值li_trm3和li_trm2，选择溢出值A、B的任一个，输入至比较器4。
本例中，调整设定值li_trm3和li_trm2的任一个为“1”、SUB6的输出为“1”的情况下，选择器A 5选择溢出值A。这里，设溢出值A为比溢出值B小的值。此外，选择溢出值A的情况与选择溢出值B的情况相比，计数器3的计数器动作时间设定得较短。
由此，计数器3以短动作时间对CR振荡电路2的振荡频率进行计测时，比较器4进行与较小值的溢出值A的比较，计数器3以长动作时间对CR振荡电路2的振荡频率进行计测时，比较器4进行与较大值的溢出值B的比较，因此全都进行与成为目标的振荡频率的比较。
本例中，为缩短调整时间，在调整开始时，将调整设定值li_trm3设定为“1”，在接下来的调整时将li_trm2设定为“1”，从调整开始时直到既定的调整次数，比较器4进行以短动作时间的计数器3的输出值与较小值的溢出值A的比较。即，外部装置将调整设定值li-trm3设定为“1”，并且将计数器动作时间设定信号co_en变更为较短值。由此，在选择器A 5选择较小值的溢出值A期间，计数器3的计数器动作时间比选择器A 5选择溢出值B的情况的计数器动作时间短。
以下，使用图2所示的时序图，说明由这样的结构构成的振荡频率调整电路的自动调整动作。
此外，调整值与振荡频率的关系如上述的图9所示，与最上位比特的调整设定值li_trm3对应而输入至调整电路1的值为“0”，与之后的各比特的调整设定值li_trm2～li_trm0对应而输入至调整电路1的值为“1”的情况（“0111”）下，振荡频率为最高（快），与最上位比特的调整设定值li_trm3对应而输入至调整电路1的值为“1”，与之后的各比特的调整设定值li_trm2～li_trm0对应而输入至调整电路1的值为“0”的情况（“1000”）下，振荡频率为最低（慢），全部比特的调整设定值li_trm3～li_trm0为“0”的情况下为中间频率。
图1中，首先，从外部装置，将调整设定值li_trm3设为“H”即“1”、将调整设定值li_trm2～li_trm0设为“L”即“0”而输入，则通过触发器DFF3～DFF0、NOR电路SUB3及OR电路SUB2～SUB0，作为调整值将“0000”输入至调整电路1。
在该状态下，各触发器DFF3～DFF0为由外部装置复位后的初始状态，各触发器DFF3～DFF0不动作，调整设定值li_trm3“H(1)”和调整设定值li_trm2～li_trm0“L(0)”被输入至NOR电路SUB3和OR电路SUB2～SUB0，调整设定值li_trm3“H(1)”在NOR电路SUB3被反转为“L(0)”，其结果，中间的调整值“0000”被输入至调整电路1。
调整电路1基于所输入的调整值，生成用于CR振荡电路2中的电阻和电容等用于振荡频率的设定的电路元件的调整的控制信号，输出至CR振荡电路2。由此，CR振荡电路2，以与调整值“0000”对应的中间频率振荡。
在该状态下，通过外部装置将计数器动作时间设定信号co_en设为“H(1)”，使计数器3动作预定的计数器动作时间，使计数器3对CR振荡电路2的振荡频率进行计数（count）。
计数器3的计数器值依次输入至比较器4，比较器4比较计数器3的计数器值与由选择器A 5选择的溢出值A，在计数器动作时间内成为“计数器值＞溢出值”，比较器4输出“H(1)”作为溢出信号ov。此外，在计数器动作时间内未成为“计数器值＞溢出值”的情况下，比较器4的输出保持“L(0)”的原样。
这样，经过既定的计数器动作时间，则由外部装置将计数器动作时间设定信号co_en设为“L(0)”，停止计数器3的计数器动作停止。
图2中，由外部装置将计数器动作时间设定信号co_en设为“L(0)”，计数器3的计数器动作停止的时间，比图7所示的调整值“0000”下的动作时的计数器动作时间短。由此，能够缩短振荡频率调整时间。
此外，图2中，输入了调整值“0000”的情况下，计数器3的计数器值在既定的计数器动作时间内未达到溢出值，从比较器4输出的溢出信号ov为“L(0)”。
该输出在NOT电路SUB4被反转为“H(1)”，输入至各触发器DFF3～DFF0而锁存。
在该状态下，在接下来的调整时的以既定时间的计数器3的计数器动作时，来自外部装置的调整设定值从上位被移位，调整设定值li_trm3被移位变更为“L(0)”，调整设定值li_trm2被移位变更为“H(1)”。
此外，即使调整设定值li_trm3被这样变更为“L(0)”，但调整设定值li_trm2为“H(1)”，选择器A 5继续选择溢出值A，另外，来自外部装置的计数器动作时间设定信号co_en的设定，保持短计数器动作时间的设定原样。
另一方面，调整设定值li_trm3和调整设定值li_trm2被这样变更，则触发器DFF3和触发器DFF2，将输入至数据输入端子的来自NOT电路SUB4的输出“H(1)”输出至NOR电路SUB3和OR电路SUB2。
由此，NOR电路SUB3的输出变为“L(0)”，OR电路SUB2的输出变为“H(1)”，作为调整值将“0100”输入至调整电路1，其结果，CR振荡电路2以调整值“0000”与调整值“0111”的中间频率振荡。
即，以按照调整值“0000”的中间频率的振荡中，计数器3的计数值未达到溢出值，因此比以按照调整值“0000”的中间频率的振荡快（高），并且，使CR振荡电路2以调整值“0000”与调整值“0111”的中间频率振荡。
该调整值的设定（“0100”）中，如图2所示，在既定时间内计数器3的计数值达到溢出值，从比较器4输出“H(1)”的溢出信号ov。
来自该比较器4的溢出信号ov（H），在NOT电路SUB4被反转为“L(0)”，输入至各触发器DFF3～DFF0而锁存。
同样，在该状态下，在接下来的调整时的以既定时间的计数器3的计数器动作时，在外部装置调整设定值被移位，调整设定值li_trm2变更为“L(0)”，调整设定值li_trm1变更为“H(1)”。
此外，调整设定值li_trm2和调整设定值li_trm1被这样变更，则调整设定值li_trm3和调整设定值li_trm2两者变为“L(0)”，选择器A 5选择较大值的溢出值B而不是较小值的溢出值A。另外，两者外部装置的计数器动作时间设定信号co_en的设定，变更为长计数器动作时间的设定。
另外，调整设定值li_trm2和调整设定值li_trm1被这样变更，则触发器DFF2和触发器DFF1，将输入至数据输入端子的来自NOT电路SUB4的输出“L(0)”输出至OR电路SUB2和OR电路SUB1。
由此，OR电路SUB2的输出变为“L(0)”，另外，“H(1)”的调整设定值li_trm1输入至一个输入的OR电路SUB1的输出变为“H(1)”，作为调整值将“0010”输入至调整电路1。
其结果，CR振荡电路2这次以调整值“0000”与调整值“0100”的中间频率振荡。
即，以按照调整值“0100”的频率的振荡的情况下，即便是短计数器动作时间，也因为在该时间内计数器3的计数值达到溢出值，所以比以按照调整值“0000”的中间频率的振荡慢（低），并且，使CR振荡电路2以调整值“0000”与调整值“0100”的中间频率振荡。
在该调整值的设定（“0010”）中，如图2所示，在较长的计数器动作时间内计数器3的计数值也达到溢出值，从比较器4输出“H(1)”的溢出信号ov（H）。
来自该比较器4的溢出信号ov（H），在NOT电路SUB4被反转为“L(0)”，输入至各触发器DFF3～DFF0而锁存。
而且，在该状态下，在以接下来的调整时的较长的计数器动作时间的计数器3的计数器动作时，调整设定值被移位，调整设定值li_trm1变更为“L(0)”，调整设定值li_trm0变更为“H(1)”。
调整设定值li_trm1和调整设定值li_trm0被这样变更的情况下，同样，选择器A 5选择溢出值B，来自外部装置的计数器动作时间设定信号co_en被控制为设定长计数器动作时间。
另外，调整设定值li_trm1和调整设定值li_trm0被这样变更，则触发器DFF1和触发器DFF0，将输入至数据输入端子的来自NOT电路SUB4的输出“L(0)”输出至OR电路SUB1和OR电路SUB0。
由此，OR电路SUB2的输出变为“L(0)”，另外，“H(1)”调整设定值li_trm0输入至一个输入的OR电路SUB0的输出变为“H(1)”，作为调整值将“0001”输入至调整电路1。
其结果，CR振荡电路2，以调整值“0000”与调整值“0010”的中间、即以调整值“0001”的频率振荡。
这样，通过将基于来自外部装置的调整设定值li_trm3～li_trm0的动作重复调整比特（bit）数的次数、在图1、图2的例中4比特，可将CR振荡电路2的振荡频率调整为最优值。
此外，图2所示的例中，CR振荡电路2以调整值“0001”的频率振荡的情况下，以未输出来自比较器4的溢出信号ov的状态结束调整，但以输出来自比较器4的溢出信号ov的状态结束调整亦可。
这样，图1所示结构的振荡频率调整电路中，基于从外部装置输入的调整设定值的上位比特，能够变更用于与计数器3的计数值比较的溢出值，并且，能够变更计数器3的计数器动作时间，例如，通过缩短计数器3的计数器动作时间，能够缩短振荡频率调整时间。
接着，使用图3和图4，对振荡频率调整电路的其他实施方式进行说明。
图3所示的振荡频率调整电路，与图1所示的振荡频率调整电路及图7所示的现有的振荡频率调整电路的不同点，在于图3的振荡频率调整电路中，设置有作为设定在比较器4使用的溢出值的本发明的设定部的寄存器A 6。
即，图3的振荡频率调整电路中，通过在振荡频率调整时连接的测试器等外部装置，将例如图1中的溢出值A、B设定于寄存器A 6。另外，与该溢出值设定相应，通过外部装置控制计数器动作时间设定信号co_en，计数器3的计数器动作时间被变更。这里，调整开始时，通过外部装置，在调整设定值li_trm3设定“1”，溢出值A被选择。
其他的动作与图1、图2、及图7、图8所示的相同，这里不进行详细说明。例如，如图4所示，与图2的不同为，图1中的溢出值A、B在寄存器A 6设定，基于所设定的溢出值A、B的比较器的动作也与图1、图2所示的相同。
这样，图3所示结构的振荡频率调整电路中，将从外部装置输入的溢出值设定于寄存器A 6时，在初始的调整时设定为较小值的溢出值A，从中途变更为较大值的溢出值B，进而，与此相配合，通过外部装置，以计数器3的计数器动作时间在初始较短、从中途变长的方式控制计数器动作时间设定信号co_en。由此，与图1所示结构的振荡频率调整电路相同，能够缩短振荡频率调整时间。
此外，包含图3中的调整电路1、触发器电路DFF3～DFF9、NOR电路SUB3、OR电路SUB2～SUB0及NOT电路SUB4而构成本发明的调整部，包含外部装置、寄存器A 6及AND电路SUB5而构成本发明的设定部。
图5示出这样的使用图1和图3所示的振荡频率调整电路的半导体装置，以及设有该半导体装置的电子设备，以下，对该图5中的半导体装置和电子设备进行说明。
图5中示出作为电子设备的火灾警报器50的结构，进行火灾警报器50的整体的动作控制的控制部（微控制器）51，作为半导体装置被一体化构成，控制部（微控制器）51连接有电源52、传感器53、扬声器54，利用来自电源52电源，控制部（微控制器）51、传感器53及扬声器54动作，由传感器53产生的探测信号被输入至控制部（微控制器）51，控制部（微控制器）51从扬声器54输出指示传感器54的探测结果的声音信息。
在控制部（微控制器）51，与CPU（中央处理装置）51a、存储器51b及检测部51c一同，设有图1和图3所示的振荡频率调整电路51d和CR振荡电路51e，通过基于存储于存储器51b的程序的CPU 51a的计算机处理，检测部51c、振荡频率调整电路51d及CR振荡电路51e的动作得到控制。
例如，振荡频率调整电路51d，在该火灾警报器50的制造时或设置时，通过CPU 51a的控制从外部装置输入上述的调整设定值li_trm3～li_trm0和计数器动作时间设定信号co_en，与这些输入值相应，调整CR振荡电路51e的振荡速度（振荡频率），在调整完成后，CPU51a基于来自CR振荡电路51e的振荡信号，控制检测部51c的动作。
而且，检测部51c基于来自传感器53的输入信号，检测火灾的发生，CPU 51基于来自检测部51c的检测结果，经由扬声器54通知火灾的发生。
本例的振荡频率调整电路51d中，能够缩短CR振荡电路51e的调整时间，因此不仅在工厂出货时，在火灾报告器51的电源接通时等其他机会也能够进行CR振荡电路51e的调整，能够谋求火灾报告器51的精度的进一步提高。其结果，也有望有效利用于温度变化剧烈的环境等一直以来难以使用的环境等。
接着，使用图6，对本例的振荡频率调整电路的处理动作进行说明。此外，振荡频率调整电路的处理动作，基本上包括：对振荡电路的振荡频率进行计测的计测步骤；从不同大小的多个比较值选择1个比较值、并且设定与选择的比较值的大小相应的比较时间的设定步骤；在设定步骤设定的比较时间期间，比较在计测步骤计测的振荡频率与在设定步骤设定的比较值的比较步骤；基于比较步骤的比较结果，以在计测步骤计测的振荡频率成为目标振荡频率的方式调整振荡电路的振荡频率的调整步骤。
这里，在设定步骤，直到由调整步骤进行的振荡频率的调整次数为既定次数，设定值小的第1比较值及长度短的第1比较时间，在调整次数超过既定次数的情况下，设定比第1比较值大的第2比较值及比第1比较时间长的第2比较时间，以下说明。
如果是在从最初的调整至预定的调整次数m的比较时（步骤S101），则小比较值与振荡电路的振荡频率（计数器3的计数值）的比较，以与该比较值建立对应而确定的短时间进行。即进行条件A下的比较（步骤S102）。
另外，如果是预定的调整次数m之后的比较，则判别该比较是否达到既定次数n（n＞m）（步骤S103），如果没有达到既定次数n，则大比较值和振荡电路的振荡频率（计数器3的计数值）的比较，以与该比较值建立对应而确定的长时间进行。即进行条件B下的比较（步骤S104）。
如果比较的结果为振荡电路的振荡频率（计数器3的计数值）超过比较值（步骤S105a、105b），则以降低振荡电路的振荡频率以成为目标振荡频率的方式进行调整（步骤S106a、S106b），另外，如果比较的结果为振荡电路的振荡频率（计数器3的计数值）没有超过比较值，则以提高振荡电路的振荡频率以成为目标振荡频率的方式进行调整（步骤S107a、S107b），重复接下来的调整。
此外，在步骤S103中的判別中，如果该比较达到既定次数n则结束处理。
如以上使用图1～图6进行的说明，本例的振荡频率调整电路为如下结构，即包括：计数器3，基于CR振荡电路2的振荡频率进行计测；比较器4，在设定的比较时间期间，比较在计数器3计测的振荡频率的计测值与所设定的比较值；设定部（外部装置），对比较器4设定从不同大小的多个比较值选择的比较值及与选择的比较值的大小相应的比较时间；以及调整部（包含调整电路1、触发器电路DFF3～DFF9、NOR电路SUB3、OR电路SUB2～SUB0及NOT电路SUB4而构成），基于比较器4的比较结果，以在计数器3计测的振荡频率成为目标振荡频率的方式调整CR振荡电路2的振荡频率，直到振荡频率的调整次数为既定次数，设定值小的比较值及长度短的比较时间而进行调整，在调整次数超过既定次数的情况下，设定更大的比较值及更长的比较时间而进行调整。
此外，在调整部，CR振荡电路2的振荡频率以最大调整频率与最小调整频率之间的中间调整频率振荡，在比较结果示出计测的振荡频率小于设定的比较值的情况下，进行调整从而以最大调整频率与中间调整频率之间的调整频率、且每次调整逐渐接近目标振荡频率的调整频率振荡，另外，在比较结果示出计测的振荡频率为设定的比较值以上的情况下，进行调整从而以最小调整频率与中间调整频率之间的调整频率、且每次调整逐渐接近目标振荡频率的调整频率振荡。
另外，调整部使用由m比特的比特列组成的修整信号来调整CR振荡电路2的振荡频率，使用2m个修整信号重复m次调整，其中m为2以上的整数。
而且，设定部基于从外部装置输入的、每次调整从上位比特至下位比特一比特一比特地依次将比特值移位的m比特的输入信号的预定的上位的多个比特的值，设定对于比较器4的比较值和对于计数器3的比较时间。
这样，从调整开始到预定的时间，使用小比较值以短时间进行，由此能高速进行高精度的振荡频率调整。
而且，作为本例的半导体装置的控制部（微控制器），具备这样的振荡频率调整电路及振荡电路，以及进行这些振荡频率调整电路及振荡电路的动作控制的中央处理装置，例如，设在火灾报告器等的电子设备。
此外，本发明并不限定于使用图1～图6说明的例子，而是能在不脱离其要旨的范围内进行各种变更。例如，本例中，设为基于4比特的修整信号的结构，但也能适用于进行8比特等更高精度的调整控制的振荡频率调整电路。
另外，本例中，作为溢出值及计数器动作时间设定有2个值，但即使是以3以上的不同值设定的结构也可以。
作为调整部的结构，也并不限于由调整电路1、触发器电路DFF3～DFF9、NOR电路SUB3、OR电路SUB2～SUB0及NOT电路SUB4构成的结构，能适当地变更。
另外，作为具备这样的振荡频率调整电路的半导体装置的控制部（微控制器），也能够设于火灾报告器以外的例如便携电话等的电子设备。
附图标记说明
1 调整电路；2 CR振荡电路；3 计数器（NBit计数器）；4 比较器；5 选择器A；6 寄存器A；50 火灾报告器；51 控制部（微控制器）；51a CPU；51b 存储器；51c 检测部；51d 振荡频率调整电路；51e CR振荡电路；52 电源；53 传感器；54 扬声器；DFF0～DFF3 D型触发器；SUB0～SUB2、SUB6 OR电路；SUB3 NOR电路；SUB4 NOT电路；SUB5 AND电路；eo_en 计数器动作时间设定信号；co_rst 复位信号；ov 溢出信号。

Claims (7)

1.一种振荡频率调整电路，包括：
计测部，基于振荡电路的振荡频率进行计测；
比较部，在设定的比较时间期间，比较在所述计测部计测的计测值与设定的比较值；
设定部，基于从外部装置输入的、每次调整从上位比特至下位比特一比特一比特地依次移位比特值的m比特的输入信号的预定的上位的多个比特的值，对所述比较部设定从不同大小的多个比较值选择的比较值及与所选择的比较值的大小相应的比较时间，其中m为2以上的整数；以及
调整部，基于所述比较部的比较结果，以在所述计测部计测的所述振荡频率成为目标振荡频率的方式，调整所述振荡电路的振荡频率。
2.根据权利要求1所述的振荡频率调整电路，其中，
所述设定部，直到由所述调整部进行的振荡频率的调整次数为既定次数，设定值小的第1比较值及长度短的第1比较时间，在所述调整次数超过所述既定次数的情况下，设定比所述第1比较值大的第2比较值及比所述第1比较时间长的第2比较时间。
3.根据权利要求1所述的振荡频率调整电路，其中，
所述调整部，
使所述振荡电路的振荡频率以最大调整频率与最小调整频率之间的中间调整频率振荡，
在所述比较结果示出计测的所述振荡频率小于设定的比较值的情况下，进行调整从而以所述最大调整频率与所述中间调整频率之间的调整频率、且每次调整逐渐接近所述目标振荡频率的调整频率振荡，
在所述比较结果示出计测的所述振荡频率为设定的比较值以上的情况下，进行调整从而以所述最小调整频率与所述中间调整频率之间的调整频率、且每次调整逐渐接近所述目标振荡频率的调整频率振荡。
4.根据权利要求3所述的振荡频率调整电路，其中，
所述调整部，使用由m比特的比特列组成的修整信号来调整所述振荡电路的振荡频率，使用2m个所述修整信号重复m次调整。
5.一种半导体装置，具备：
根据权利要求1所述的振荡频率调整电路及所述振荡电路；以及
进行所述振荡频率调整电路及所述振荡电路的动作控制的中央处理装置。
6.一种电子设备，具备传感器和权利要求5所述的半导体装置。
7.一种振荡频率调整方法，包括：
计测步骤，对振荡电路的振荡频率进行计测；
设定步骤，基于从外部装置输入的、每次调整从上位比特至下位比特一比特一比特地依次移位比特值的m比特的输入信号的预定的上位的多个比特的值，从不同大小的多个比较值选择1个比较值，并且设定与选择的比较值的大小相应的比较时间，其中m为2以上的整数；
比较步骤，在由所述设定步骤设定的比较时间期间，比较在所述计测步骤计测的振荡频率与在所述设定步骤设定的比较值；以及
调整步骤，基于在所述比较步骤的比较结果，以在所述计测步骤计测的振荡频率成为目标振荡频率的方式调整所述振荡电路的振荡频率。
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