CN106130547A - 一种时钟频率校准方法和装置 - Google Patents
一种时钟频率校准方法和装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN106130547A CN106130547A CN201610446124.1A CN201610446124A CN106130547A CN 106130547 A CN106130547 A CN 106130547A CN 201610446124 A CN201610446124 A CN 201610446124A CN 106130547 A CN106130547 A CN 106130547A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- module
- calibration
- parameter
- count value
- signal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims abstract description 5
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 claims description 18
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 14
- 241000208340 Araliaceae Species 0.000 claims description 3
- 235000005035 Panax pseudoginseng ssp. pseudoginseng Nutrition 0.000 claims description 3
- 235000003140 Panax quinquefolius Nutrition 0.000 claims description 3
- 235000008434 ginseng Nutrition 0.000 claims description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 3
- 210000001367 artery Anatomy 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 2
- 210000003462 vein Anatomy 0.000 description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 235000013399 edible fruits Nutrition 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03L—AUTOMATIC CONTROL, STARTING, SYNCHRONISATION OR STABILISATION OF GENERATORS OF ELECTRONIC OSCILLATIONS OR PULSES
- H03L7/00—Automatic control of frequency or phase; Synchronisation
- H03L7/06—Automatic control of frequency or phase; Synchronisation using a reference signal applied to a frequency- or phase-locked loop
- H03L7/08—Details of the phase-locked loop
- H03L7/099—Details of the phase-locked loop concerning mainly the controlled oscillator of the loop
- H03L7/0991—Details of the phase-locked loop concerning mainly the controlled oscillator of the loop the oscillator being a digital oscillator, e.g. composed of a fixed oscillator followed by a variable frequency divider
- H03L7/0992—Details of the phase-locked loop concerning mainly the controlled oscillator of the loop the oscillator being a digital oscillator, e.g. composed of a fixed oscillator followed by a variable frequency divider comprising a counter or a frequency divider
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03L—AUTOMATIC CONTROL, STARTING, SYNCHRONISATION OR STABILISATION OF GENERATORS OF ELECTRONIC OSCILLATIONS OR PULSES
- H03L7/00—Automatic control of frequency or phase; Synchronisation
- H03L7/06—Automatic control of frequency or phase; Synchronisation using a reference signal applied to a frequency- or phase-locked loop
- H03L7/16—Indirect frequency synthesis, i.e. generating a desired one of a number of predetermined frequencies using a frequency- or phase-locked loop
- H03L7/18—Indirect frequency synthesis, i.e. generating a desired one of a number of predetermined frequencies using a frequency- or phase-locked loop using a frequency divider or counter in the loop
Landscapes
- Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)
- Synchronisation In Digital Transmission Systems (AREA)
Abstract
本发明公开了一种时钟频率校准装置，包括：参考时钟模块，用于根据获取的参考时钟信号生成校准周期信号并输出给校准控制模块；校准控制模块，用于根据接收到的校准周期信号生成连续的校准脉冲信号并输出给计数器模块；计数器模块，用于根据接收到的校准脉冲信号开始或停止对参数可调振荡器模块输出的时钟脉冲进行计数，将计数值输出给校准模块；校准模块，用于将当前计数值与期望计数值进行比较并产生参数控制信号输出给参数可调振荡器模块；参数可调振荡器模块，用于根据参数控制信号对振荡器输出的时钟频率进行调整。本发明能够实时校准集成芯片上的片上振荡器产生的时钟频率。
Description
技术领域
本发明涉及集成电路技术领域，尤其涉及的是一种时钟频率校准方法和装置。
背景技术
时钟在数字电路系统中具有重要的作用，数字信号需要用时钟脉冲来控制数据的接受和发送。因此，产生满足要求频率和精度的时钟信号也就成了数据传输过程中的关键。
传统的时钟发生器是基于外部的时钟源来实现的，这一时钟源通常选为晶体振荡器。然而晶体振荡器通常无法集成到硅圆晶上，因而不适合对面积、功耗等要求比较严格的集成电路产品。
目前，集成电路芯片中，一般是通过在芯片内部设计振荡器来为数字电路系统提供时钟信号，通常称为片上振荡器。片上振荡器的频率和精度是由其内部电阻以及电容等参数决定，而这些参数容易受半导体制造工艺的影响，在工艺的实现过程中，电阻和电容可能存在较大的工艺偏差这使得振荡器输出的时钟信号的频率会有比较大的偏差，从而影响数字系统的正常工作。同时，随着振荡器的不断工作，周围环境及应用温度的变化也会导致振荡器的频率偏离原来的振荡频率，从而使振荡器的频率产生大的误差，影响芯片的正常工作。
因此，需要一种方法对集成电路上的时钟频率进行实时校准。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种时钟频率校准方法和装置，能够实时校准集成芯片上的片上振荡器产生的时钟频率。
本发明实施例提供一种时钟频率校准装置，包括：参考时钟模块，校准控制模块、计数器模块和参数可调振荡器模块；
参考时钟模块，用于获取参考时钟信号，根据所述参考时钟信号生成校准周期信号并输出给校准控制模块；
校准控制模块，用于接收参考时钟模块输出的校准周期信号，根据所述校准周期信号生成连续的校准脉冲信号并输出给计数器模块；
计数器模块，用于在停止计数状态下接收到新的校准脉冲信号后复位，并开始对参数可调振荡器模块输出的时钟脉冲进行计数；在计数状态下接收到新的校准脉冲信号后停止对参数可调振荡器模块输出的时钟脉冲进行计数，将计数值输出给校准模块；
校准模块，用于将接收到的当前计数值与期望计数值进行比较，根据比较结果产生参数控制信号，将所述参数控制信号输出给参数可调振荡器模块；
参数可调振荡器模块，用于输出时钟信号给计数器模块和数字电路系统，在接收到校准模块输出的参数控制信号后，根据所述参数控制信号对振荡器输出的时钟频率进行调整。
可选地，校准模块，用于将接收到的当前计数值与期望计数值进行比较，根据比较结果产生参数控制信号，将所述参数控制信号输出给参数可调振荡器模块，包括：
如果接收到的当前计数值Nt与期望计数值N0相同，则保持原有的参数控制信号不变，将原有的参数控制信号输出给参数可调振荡器模块；如果接收到的当前计数值Nt与期望计数值N0不相同，则计算Nt与N0之间的差值，根据所述差值产生新的参数控制信号，将所述新的参数控制信号输出给参数可调振荡器模块。
可选地，所述校准模块包括：时钟频率比较单元、时钟频率误差计算单元、参数控制单元和校准结束判断单元；
时钟频率比较单元，用于比较计数器模块输出的实际计数值Nt与期望计数值N0的大小；如果实际计数值Nt与期望值N0相等，则通知校准结束判断单元；如果实际计数值Nt与期望值N0不相等，则将比较结果输出给时钟频率误差计算单元；
时钟频率误差计算单元，用于根据实际计数值Nt和期望计数值N0之间的比较结果计算二者之间的差值，根据差值向参数控制单元输出第一控制信号；
校准结束判断单元，用于接收到时钟频率比较单元的通知后，向参数控制单元输出第二控制信号；
参数控制单元，用于接收到时钟频率误差计算单元输出的第一控制信号时，产生新的参数控制信号，将所述新的参数控制信号输出给参数可调振荡器模块；接收到校准结束判断单元输出的第二控制信号时，保持原有的参数控制信号不变，将原有的参数控制信号输出给参数可调振荡器模块。
可选地，所述装置还包括主控模块：
校准结束判断单元，用于向主控模块发送本轮时钟频率校准结束的通知；
主控模块，用于接收到本轮时钟频率校准结束的通知后，保存参数可调振荡器模块当前使用的振荡器参数。
可选地，参考时钟模块，用于获取参考时钟信号，包括：从集成电路芯片内部的射频时钟信号源获取到参考时钟信号，或者通过接口电路从外部精准时钟源获取到参考时钟信号；
参数可调振荡器模块，用于根据接收到的参数控制信号对振荡器输出的时钟频率进行调整，包括：根据接收到的参数控制信号调整RC开关网络的可调参数，从而对振荡器输出的时钟频率进行调整；
两个相邻的校准脉冲信号之间的时间间隔等于校准周期信号的一个校准周期。
本发明实施例还提供一种时钟频率校准方法，包括：
参数可调振荡器模块输出时钟信号给计数器模块和数字电路系统；
参考时钟模块获取到参考时钟信号后，根据所述参考时钟信号生成校准周期信号并输出给校准控制模块，校准控制模块根据接收到的校准周期信号生成连续的校准脉冲信号并输出给计数器模块；计数器模块在停止计数状态下接收到新的校准脉冲信号后复位，并开始对参数可调振荡器模块输出的时钟脉冲进行计数，在计数状态下接收到新的校准脉冲信号后停止对参数可调振荡器模块输出的时钟脉冲进行计数，将计数值输出给校准模块；
校准模块将接收到的当前计数值与期望计数值进行比较，根据比较结果产生参数控制信号，将所述参数控制信号输出给参数可调振荡器模块；参数可调振荡器模块根据接收到的参数控制信号对振荡器输出的时钟频率进行调整。
可选地，校准模块将接收到的当前计数值与期望计数值进行比较，根据比较结果产生参数控制信号，将所述参数控制信号输出给参数可调振荡器模块，包括：
如果接收到的当前计数值Nt与期望计数值N0相同，则保持原有的参数控制信号不变，将原有的参数控制信号输出给参数可调振荡器模块；如果接收到的当前计数值Nt与期望计数值N0不相同，则计算Nt与N0之间的差值，根据所述差值产生新的参数控制信号，将所述新的参数控制信号输出给参数可调振荡器模块。
可选地，参数可调振荡器模块根据接收到的参数控制信号对振荡器输出的时钟频率进行调整，包括：根据接收到的参数控制信号调整RC开关网络的可调参数，从而对振荡器输出的时钟频率进行调整。
可选地，参考时钟模块获取参考时钟信号，包括：参考时钟模块从集成电路芯片内部的射频时钟信号源获取到参考时钟信号，或者通过接口电路从外部精准时钟源获取到参考时钟信号；
两个相邻的校准脉冲信号之间的时间间隔等于校准周期信号的一个校准周期。
可选地，所述方法还包括：
校准模块在判断当前计数值与期望计数值相同后，判定本轮时钟频率校准结束并通知主控模块；主控模块在接收到本轮时钟频率校准结束的通知后，保存参数可调振荡器模块当前使用的振荡器参数。
与现有技术相比，本发明提供的一种时钟频率校准方法和装置，参数可调振荡器模块控制振荡器读取RC开关网络的控制信号来调整输出的时钟脉冲，振荡器输出的时钟脉冲给数字电路系统工作的同时也送入计数器模块中；随后，从参考时钟中检测出精确的特定时钟周期，在校准脉冲的控制下，对振荡器输出的时钟脉冲信号进行计数，得到实际的计数值，把计数值送入校准模块开始时钟信号的频率校准工作，校准模块输出参数控制信号来调整振荡器的时钟频率。时钟频率校准和数字电路系统并行工作，从而减小了由于温度和环境差异带来的时钟频率的偏差，达到了实时校准的目的，提高了时钟频率的精确度。
附图说明
图1为本发明实施例的一种时钟频率校准装置示意图。
图2为本发明实施例的校准模块的示意图。
图3为本发明实施例的参数可调振荡器模块的示意图。
图4为本发明实施例的一种时钟频率校准方法流程图。
图5为本发明示例的一种时钟频率校准方法流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
如图1所示，本发明实施例提供了一种时钟频率校准装置，包括：参考时钟模块，校准控制模块、计数器模块和参数可调振荡器模块；
参考时钟模块，用于获取参考时钟信号，根据所述参考时钟信号生成校准周期信号并输出给校准控制模块；
校准控制模块，用于接收参考时钟模块输出的校准周期信号，根据所述校准周期信号生成连续的校准脉冲信号并输出给计数器模块；
计数器模块，用于在停止计数状态下接收到新的校准脉冲信号后复位，并开始对参数可调振荡器模块输出的时钟脉冲进行计数；在计数状态下接收到新的校准脉冲信号后停止对参数可调振荡器模块输出的时钟脉冲进行计数，将计数值输出给校准模块；
校准模块，用于将接收到的当前计数值与期望计数值进行比较，根据比较结果产生参数控制信号，将所述参数控制信号输出给参数可调振荡器模块；
参数可调振荡器模块，用于输出时钟信号给计数器模块和数字电路系统，在接收到校准模块输出的参数控制信号后，根据所述参数控制信号对振荡器输出的时钟频率进行调整；
所述装置还可以包括下述特点：
其中，校准模块，用于将接收到的当前计数值与期望计数值进行比较，根据比较结果产生参数控制信号，将所述参数控制信号输出给参数可调振荡器模块，包括：
如果接收到的当前计数值Nt与期望计数值N0相同，则保持原有的参数控制信号不变，将原有的参数控制信号输出给参数可调振荡器模块；如果接收到的当前计数值Nt与期望计数值N0不相同，则计算Nt与N0之间的差值，根据所述差值产生新的参数控制信号，将所述新的参数控制信号输出给参数可调振荡器模块；
其中，所述校准模块包括：时钟频率比较单元、时钟频率误差计算单元、参数控制单元和校准结束判断单元；
时钟频率比较单元，用于比较计数器模块输出的实际计数值Nt与期望计数值N0的大小；如果实际计数值Nt与期望值N0相等，则通知校准结束判断单元；如果实际计数值Nt与期望值N0不相等，则将比较结果输出给时钟频率误差计算单元；
时钟频率误差计算单元，用于根据实际计数值Nt和期望计数值N0之间的比较结果计算二者之间的差值，根据差值向参数控制单元输出第一控制信号；
校准结束判断单元，用于接收到时钟频率比较单元的通知后，向参数控制单元输出第二控制信号；
参数控制单元，用于接收到时钟频率误差计算单元输出的第一控制信号时，产生新的参数控制信号，将所述新的参数控制信号输出给参数可调振荡器模块；接收到校准结束判断单元输出的第二控制信号时，保持原有的参数控制信号不变，将原有的参数控制信号输出给参数可调振荡器模块；
其中，所述装置还包括主控模块；
所述校准结束判断单元，用于向主控模块发送本轮时钟频率校准结束的通知；
主控模块，用于接收到本轮时钟频率校准结束的通知后，保存参数可调振荡器模块当前使用的振荡器参数。
其中，参数可调振荡器模块，用于根据接收到的参数控制信号对振荡器输出的时钟频率进行调整，包括：根据接收到的参数控制信号调整RC开关网络的可调参数，从而对振荡器输出的时钟频率进行调整；
其中，RC开关网络中每一个档位对应一个参数控制信号位，从高到低依次排列，通过参数控制信号的逐位调整，来实现参数可调振荡器频率的校准；
其中，参考时钟模块，用于获取参考时钟信号，包括：从集成电路芯片内部的射频时钟信号源获取到参考时钟信号，或者通过接口电路从外部精准时钟源获取到参考时钟信号；
其中，两个相邻的校准脉冲信号之间的时间间隔等于校准周期信号的一个校准周期。
图2是本发明实施例中校准模块的示意图。校准模块包括：时钟频率比较单元、时钟频率误差计算单元、参数控制单元和校准结束判断单元；
时钟频率比较单元，用于比较计数器模块输出的实际计数值Nt与期望计数值N0的大小。时钟频率比较单元的输入端接计数器模块的输出端，输出端分别接校准结束判断单元和时钟频率误差计算单元。如果实际计数值Nt与期望值N0相等，则输出连接校准结束判断单元；如果实际计数值Nt与期望值N0不相等，则输出连接时钟频率误差计算单元；
时钟频率误差计算单元，用于计算实际计数值Nt和期望计数值N0之间的差值。时钟频率误差计算单元的输入端与时钟频率比较单元的输出端连接，输出端与参数控制单元的输入端连接。
参数控制单元，参数控制单元的输入端连接校准结束判断单元的输出端和时钟频率误差计算单元的输出端，参数控制单元的输出端与参数可调振荡器模块的输入端连接。如果实际计数值Nt与期望值N0不相等，参数控制单元的输入端接收到时钟频率误差计算单元的输出信号，参数控制单元利用时钟频率误差计算单元输出的计数误差值计算出参数可调振荡器模块对应的新的参数控制信号，将新的参数控制信号输出给参数可调振荡器模块。如果实际计数值Nt与期望值N0相等，参数控制单元的输入端接收到校准结束判断单元的输出信号，参数控制单元保持原有的参数控制信号不变，将原有的参数控制信号输出给参数可调振荡器模块。
校准模块与计数器模块、参数可调振荡器模块的交互是：计数器模块对参数可调振荡器模块输出的时钟脉冲信号进行计数，得到实际的计数值Nt，Nt为正整数，计数值Nt送入时钟频率比较单元中，与期望计数值N0做对比，Nt与N0相同，则校准结束，校准结束判断单元发送控制信号到参数控制单元中，参数控制单元输出的参数控制信号不变，参数可调振荡器模块的参数不需要调整；Nt与N0不同，则时钟频率误差计算单元进行计数值误差计算，重新确定参数可调振荡器模块的参数控制信号，由参数控制单元输出新的参数控制信号给参数可调振荡器模块，来调整振荡器的输出时钟脉冲。
图3是本发明实施例的参数可调振荡器模块的结构示意图。参数可调振荡器模块包括振荡器和开关电阻/电容网络(即RC开关网络)。所述振荡器可以是反相器组成的环形振荡器或者其他形式的弛豫振荡器，所述开关电阻/电容网络可以是各种形式的开关电阻/电容网络。
如图4所示，本发明实施例提供了一种时钟频率校准方法，包括：
S410，参数可调振荡器模块输出时钟信号给计数器模块和数字电路系统；
S420，参考时钟模块获取到参考时钟信号后，根据所述参考时钟信号生成校准周期信号并输出给校准控制模块，校准控制模块根据接收到的校准周期信号生成连续的校准脉冲信号并输出给计数器模块；计数器模块在停止计数状态下接收到新的校准脉冲信号后复位，并开始对参数可调振荡器模块输出的时钟脉冲进行计数，在计数状态下接收到新的校准脉冲信号后停止对参数可调振荡器模块输出的时钟脉冲进行计数，将计数值输出给校准模块；
S430，校准模块将接收到的当前计数值与期望计数值进行比较，根据比较结果产生参数控制信号，将所述参数控制信号输出给参数可调振荡器模块；参数可调振荡器模块根据接收到的参数控制信号对振荡器输出的时钟频率进行调整；
所述方法还可以包括下述特点：
其中，校准模块将接收到的当前计数值与期望计数值进行比较，根据比较结果产生参数控制信号，将所述参数控制信号输出给参数可调振荡器模块，包括：
如果接收到的当前计数值Nt与期望计数值N0相同，则保持原有的参数控制信号不变，将原有的参数控制信号输出给参数可调振荡器模块；如果接收到的当前计数值Nt与期望计数值N0不相同，则计算Nt与N0之间的差值，根据所述差值产生新的参数控制信号，将所述新的参数控制信号输出给参数可调振荡器模块；
其中，参考时钟模块获取参考时钟信号，包括：参考时钟模块从集成电路芯片内部的射频时钟信号源获取到参考时钟信号，或者通过接口电路从外部精准时钟源获取到参考时钟信号。
其中，参数可调振荡器模块根据接收到的参数控制信号对振荡器输出的时钟频率进行调整，包括：根据接收到的参数控制信号调整RC开关网络的可调参数，从而对振荡器输出的时钟频率进行调整；
其中，两个相邻的校准脉冲信号之间的时间间隔等于校准周期信号的一个校准周期；
其中，所述方法还包括：校准模块在判断当前计数值与期望计数值相同后，判定本轮时钟频率校准结束并通知主控模块；主控模块在接收到本轮时钟频率校准结束的通知后，保存参数可调振荡器模块当前使用的振荡器参数；
示例
如图5所示，本示例提供一种时钟频率校准方法，包括以下步骤：
步骤1，上电后，参数可调振荡器模块输出时钟信号，所述时钟信号同时送入数字电路系统和计数器模块；
其中，集成电路芯片第一次上电时，参数可调振荡器模块使用出厂前配置的默认参数控制振荡器输出的时钟频率，然后经过时钟频率实时校准后，在芯片上保存校准过的振荡器参数；集成电路芯片下一次上电时，参数可调振荡器模块使用上一次上电后校准过的振荡器参数。
步骤2，参考时钟模块获取到参考时钟信号后，生成校准周期信号并输出给校准控制模块；校准控制模块接收到校准周期信号后，产生连续的校准脉冲，相邻的两个校准脉冲的时间间隔为校准周期t；
步骤3，计数器模块接收到第一个校准脉冲时复位，并开始对参数可调振荡器模块输出的时钟脉冲进行计数；计数器模块接收到下一个校准脉冲时，停止计数，将计数值Nt发送给时钟频率比较单元；
步骤4，时钟频率比较单元将计数值Nt与计数期望值N0进行比较，在二者相等时，执行步骤6，在二者不相等时，执行步骤5；
步骤5，时钟频率比较单元将比较结果输出给时钟频率误差计算单元，时钟频率误差计算单元根据二者之间的差值确定新的参数，将新的参数输出给参数控制单元，参数控制单元输出新的参数控制信号给参数可调振荡器模块，返回步骤3；
步骤6，时钟频率比较单元将比较结果输出给校准结束判断单元，校准结束判断单元通知参数控制单元保持当前参数不变，参数控制单元输出原有的参数控制信号给参数可调振荡器模块，此轮校准结束；返回步骤3，进入下一轮校准。
上述实施例提供的一种时钟频率校准方法和装置，参数可调振荡器模块控制振荡器读取RC开关网络的控制信号来调整输出的时钟脉冲，振荡器输出的时钟脉冲给数字电路系统工作的同时也送入计数器模块中；随后，从参考时钟中检测出精确的特定时钟周期，在校准脉冲的控制下，对振荡器输出的时钟脉冲信号进行计数，得到实际的计数值，把计数值送入校准模块开始时钟信号的频率校准工作，校准模块输出参数控制信号来调整振荡器的时钟频率。时钟频率校准和数字电路系统并行工作，从而减小了由于温度和环境差异带来的时钟频率的偏差，达到了实时校准的目的，提高了时钟频率的精确度。
本领域普通技术人员可以理解上述方法中的全部或部分步骤可通过程序来指令相关硬件完成，所述程序可以存储于计算机可读存储介质中，如只读存储器、磁盘或光盘等。可选地，上述实施例的全部或部分步骤也可以使用一个或多个集成电路来实现，相应地，上述实施例中的各模块/单元可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。本发明不限制于任何特定形式的硬件和软件的结合。
需要说明的是，本发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
Claims (10)
1.一种时钟频率校准装置，包括：参考时钟模块，校准控制模块、计数器模块和参数可调振荡器模块；
参考时钟模块，用于获取参考时钟信号，根据所述参考时钟信号生成校准周期信号并输出给校准控制模块；
校准控制模块，用于接收参考时钟模块输出的校准周期信号，根据所述校准周期信号生成连续的校准脉冲信号并输出给计数器模块；
计数器模块，用于在停止计数状态下接收到新的校准脉冲信号后复位，并开始对参数可调振荡器模块输出的时钟脉冲进行计数；在计数状态下接收到新的校准脉冲信号后停止对参数可调振荡器模块输出的时钟脉冲进行计数，将计数值输出给校准模块；
校准模块，用于将接收到的当前计数值与期望计数值进行比较，根据比较结果产生参数控制信号，将所述参数控制信号输出给参数可调振荡器模块；
参数可调振荡器模块，用于输出时钟信号给计数器模块和数字电路系统，在接收到校准模块输出的参数控制信号后，根据所述参数控制信号对振荡器输出的时钟频率进行调整。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于：
校准模块，用于将接收到的当前计数值与期望计数值进行比较，根据比较结果产生参数控制信号，将所述参数控制信号输出给参数可调振荡器模块，包括：
如果接收到的当前计数值Nt与期望计数值N0相同，则保持原有的参数控制信号不变，将原有的参数控制信号输出给参数可调振荡器模块；如果接收到的当前计数值Nt与期望计数值N0不相同，则计算Nt与N0之间的差值，根据所述差值产生新的参数控制信号，将所述新的参数控制信号输出给参数可调振荡器模块。
3.如权利要求2所述的装置，其特征在于：
所述校准模块包括：时钟频率比较单元、时钟频率误差计算单元、参数控制单元和校准结束判断单元；
时钟频率比较单元，用于比较计数器模块输出的实际计数值Nt与期望计数值N0的大小；如果实际计数值Nt与期望值N0相等，则通知校准结束判断单元；如果实际计数值Nt与期望值N0不相等，则将比较结果输出给时钟频率误差计算单元；
时钟频率误差计算单元，用于根据实际计数值Nt和期望计数值N0之间的比较结果计算二者之间的差值，根据差值向参数控制单元输出第一控制信号；
校准结束判断单元，用于接收到时钟频率比较单元的通知后，向参数控制单元输出第二控制信号；
参数控制单元，用于接收到时钟频率误差计算单元输出的第一控制信号时，产生新的参数控制信号，将所述新的参数控制信号输出给参数可调振荡器模块；接收到校准结束判断单元输出的第二控制信号时，保持原有的参数控制信号不变，将原有的参数控制信号输出给参数可调振荡器模块。
4.如权利要求3所述的装置，其特征在于，所述装置还包括主控模块：
校准结束判断单元，用于向主控模块发送本轮时钟频率校准结束的通知；
主控模块，用于接收到本轮时钟频率校准结束的通知后，保存参数可调振荡器模块当前使用的振荡器参数。
5.如权利要求1-3中任一项所述的装置，其特征在于：
参考时钟模块，用于获取参考时钟信号，包括：从集成电路芯片内部的射频时钟信号源获取到参考时钟信号，或者通过接口电路从外部精准时钟源获取到参考时钟信号；
参数可调振荡器模块，用于根据接收到的参数控制信号对振荡器输出的时钟频率进行调整，包括：根据接收到的参数控制信号调整RC开关网络的可调参数，从而对振荡器输出的时钟频率进行调整；
两个相邻的校准脉冲信号之间的时间间隔等于校准周期信号的一个校准周期。
6.一种时钟频率校准方法，包括：
参数可调振荡器模块输出时钟信号给计数器模块和数字电路系统；
参考时钟模块获取到参考时钟信号后，根据所述参考时钟信号生成校准周期信号并输出给校准控制模块，校准控制模块根据接收到的校准周期信号生成连续的校准脉冲信号并输出给计数器模块；计数器模块在停止计数状态下接收到新的校准脉冲信号后复位，并开始对参数可调振荡器模块输出的时钟脉冲进行计数，在计数状态下接收到新的校准脉冲信号后停止对参数可调振荡器模块输出的时钟脉冲进行计数，将计数值输出给校准模块；
校准模块将接收到的当前计数值与期望计数值进行比较，根据比较结果产生参数控制信号，将所述参数控制信号输出给参数可调振荡器模块；参数可调振荡器模块根据接收到的参数控制信号对振荡器输出的时钟频率进行调整。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于：
校准模块将接收到的当前计数值与期望计数值进行比较，根据比较结果产生参数控制信号，将所述参数控制信号输出给参数可调振荡器模块，包括：
如果接收到的当前计数值Nt与期望计数值N0相同，则保持原有的参数控制信号不变，将原有的参数控制信号输出给参数可调振荡器模块；如果接收到的当前计数值Nt与期望计数值N0不相同，则计算Nt与N0之间的差值，根据所述差值产生新的参数控制信号，将所述新的参数控制信号输出给参数可调振荡器模块。
8.如权利要求6所述的方法，其特征在于：
参数可调振荡器模块根据接收到的参数控制信号对振荡器输出的时钟频率进行调整，包括：根据接收到的参数控制信号调整RC开关网络的可调参数，从而对振荡器输出的时钟频率进行调整。
9.如权利要求6所述的方法，其特征在于：
参考时钟模块获取参考时钟信号，包括：参考时钟模块从集成电路芯片内部的射频时钟信号源获取到参考时钟信号，或者通过接口电路从外部精准时钟源获取到参考时钟信号；
两个相邻的校准脉冲信号之间的时间间隔等于校准周期信号的一个校准周期。
10.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
校准模块在判断当前计数值与期望计数值相同后，判定本轮时钟频率校准结束并通知主控模块；主控模块在接收到本轮时钟频率校准结束的通知后，保存参数可调振荡器模块当前使用的振荡器参数。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201610446124.1A CN106130547A (zh) | 2016-06-20 | 2016-06-20 | 一种时钟频率校准方法和装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201610446124.1A CN106130547A (zh) | 2016-06-20 | 2016-06-20 | 一种时钟频率校准方法和装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN106130547A true CN106130547A (zh) | 2016-11-16 |
Family
ID=57470780
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201610446124.1A Pending CN106130547A (zh) | 2016-06-20 | 2016-06-20 | 一种时钟频率校准方法和装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN106130547A (zh) |
Cited By (28)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107579723A (zh) * | 2017-08-04 | 2018-01-12 | 大唐微电子技术有限公司 | 一种校准时钟频率的方法和装置 |
| CN107748831A (zh) * | 2017-11-17 | 2018-03-02 | 上海伟世通汽车电子系统有限公司 | 仪表计时误差补偿方法及其系统 |
| CN108063617A (zh) * | 2017-11-20 | 2018-05-22 | 珠海慧联科技有限公司 | 一种低频rc振荡器的时钟频率校准方法和系统 |
| CN108572542A (zh) * | 2018-04-28 | 2018-09-25 | 爱国者（北京）电子有限公司 | 一种指针校准方法、系统及指针装置 |
| CN108667455A (zh) * | 2017-03-31 | 2018-10-16 | 意法半导体国际有限公司 | 具有通过未修整振荡器提供的参考信号的锁定环电路 |
| CN109188335A (zh) * | 2018-08-14 | 2019-01-11 | 四川通利源电力科技有限公司 | 电能表时钟偏差检测系统和方法 |
| CN109407498A (zh) * | 2018-01-04 | 2019-03-01 | 国网四川省电力公司电力科学研究院 | 一种电能表时钟测试方法及电能表时钟测试装置 |
| CN109709394A (zh) * | 2018-12-21 | 2019-05-03 | 深圳市航天泰瑞捷电子有限公司 | 一种检测电能表时钟输出的系统 |
| CN110308762A (zh) * | 2019-06-21 | 2019-10-08 | 广芯微电子（广州）股份有限公司 | 一种芯片内部时钟源的时钟频率校准方法 |
| CN110365335A (zh) * | 2019-08-12 | 2019-10-22 | 兆讯恒达微电子技术(北京)有限公司 | 一种用于工艺过程中的片内时钟校准方法和校准电路 |
| CN110492848A (zh) * | 2019-08-15 | 2019-11-22 | 成都锐成芯微科技股份有限公司 | Rc振荡器的数字调整装置及其调整方法 |
| CN110504959A (zh) * | 2019-08-12 | 2019-11-26 | 兆讯恒达微电子技术(北京)有限公司 | 一种片内时钟的校准方法和校准电路 |
| CN110968148A (zh) * | 2018-09-28 | 2020-04-07 | 珠海格力电器股份有限公司 | 一种定时校准方法、装置及定时器 |
| CN111431526A (zh) * | 2020-04-17 | 2020-07-17 | 珠海泰特微电子股份有限公司 | 一种高精度振荡器校准系统及其快速校准方法 |
| CN111487683A (zh) * | 2020-04-20 | 2020-08-04 | 合肥国为电子有限公司 | 一种槽波地震仪及其井下时钟校准和时间同步方法 |
| CN111934678A (zh) * | 2020-09-28 | 2020-11-13 | 深圳英集芯科技有限公司 | 芯片内时钟频率自动校准方法及相关产品 |
| CN112073037A (zh) * | 2020-08-12 | 2020-12-11 | 上海华虹集成电路有限责任公司 | 一种实时时钟的数字校准方法及电路 |
| CN112448715A (zh) * | 2019-08-28 | 2021-03-05 | 珠海格力电器股份有限公司 | 一种利用pes信号校准hirc的方法及系统 |
| CN112514255A (zh) * | 2019-05-31 | 2021-03-16 | 京东方科技集团股份有限公司 | 信号频率调整方法及装置、显示装置、存储介质 |
| CN112596578A (zh) * | 2020-12-08 | 2021-04-02 | 北京地平线机器人技术研发有限公司 | 一种时钟监控电路及监控方法 |
| CN112799457A (zh) * | 2020-12-31 | 2021-05-14 | 深圳市紫光同创电子有限公司 | 电压校准电路和方法 |
| CN113552794A (zh) * | 2021-06-24 | 2021-10-26 | 南方电网科学研究院有限责任公司 | 一种电力芯片内时钟信号的自动校准装置及其方法 |
| CN113641214A (zh) * | 2021-08-24 | 2021-11-12 | 维沃移动通信有限公司 | 时钟校准电路、时钟校准方法及相关设备 |
| CN113970698A (zh) * | 2021-10-22 | 2022-01-25 | 思澈科技(上海)有限公司 | 一种校准片外晶振的方法与系统 |
| CN114257239A (zh) * | 2021-11-25 | 2022-03-29 | 苏州浪潮智能科技有限公司 | 一种可编程逻辑芯片内部振荡校准方法和系统 |
| CN116318120A (zh) * | 2023-03-30 | 2023-06-23 | 归芯科技(深圳)有限公司 | Rc振荡时钟的校准电路、校准方法、芯片和电子设备 |
| CN116564396A (zh) * | 2023-05-30 | 2023-08-08 | 珠海妙存科技有限公司 | 可校准时钟的存储控制器、时钟校准方法、装置 |
| CN117110707A (zh) * | 2023-10-24 | 2023-11-24 | 芯潮流(珠海)科技有限公司 | Soc集成芯片、频率测量电路及频率测量方法 |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6597249B2 (en) * | 2001-09-04 | 2003-07-22 | Prominenet Communications, Inc. | Fast coarse tuning control for PLL frequency synthesizer |
| CN101127507A (zh) * | 2007-09-19 | 2008-02-20 | 鼎芯通讯（上海）有限公司 | 一种利用校准算法实现频率控制的方法及装置 |
| CN101257302A (zh) * | 2007-02-27 | 2008-09-03 | 北京朗波芯微技术有限公司 | 振荡器的频率调节方法及小数分频锁相环频率合成器 |
| CN101373629A (zh) * | 2007-08-14 | 2009-02-25 | 三星电子株式会社 | 时钟信号发生器、包含其的半导体存储装置及其操作方法 |
| CN102195646A (zh) * | 2010-03-18 | 2011-09-21 | 上海华虹Nec电子有限公司 | 时钟振荡器自动校准方法及电路 |
| CN104679098A (zh) * | 2013-11-29 | 2015-06-03 | 上海华虹集成电路有限责任公司 | 微控制器时钟频率自动校准电路 |
| CN104734696A (zh) * | 2013-12-24 | 2015-06-24 | 上海海尔集成电路有限公司 | 锁相环频率校准电路及方法 |
-
2016
- 2016-06-20 CN CN201610446124.1A patent/CN106130547A/zh active Pending
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6597249B2 (en) * | 2001-09-04 | 2003-07-22 | Prominenet Communications, Inc. | Fast coarse tuning control for PLL frequency synthesizer |
| CN101257302A (zh) * | 2007-02-27 | 2008-09-03 | 北京朗波芯微技术有限公司 | 振荡器的频率调节方法及小数分频锁相环频率合成器 |
| CN101373629A (zh) * | 2007-08-14 | 2009-02-25 | 三星电子株式会社 | 时钟信号发生器、包含其的半导体存储装置及其操作方法 |
| CN101127507A (zh) * | 2007-09-19 | 2008-02-20 | 鼎芯通讯（上海）有限公司 | 一种利用校准算法实现频率控制的方法及装置 |
| CN102195646A (zh) * | 2010-03-18 | 2011-09-21 | 上海华虹Nec电子有限公司 | 时钟振荡器自动校准方法及电路 |
| CN104679098A (zh) * | 2013-11-29 | 2015-06-03 | 上海华虹集成电路有限责任公司 | 微控制器时钟频率自动校准电路 |
| CN104734696A (zh) * | 2013-12-24 | 2015-06-24 | 上海海尔集成电路有限公司 | 锁相环频率校准电路及方法 |
Cited By (37)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108667455A (zh) * | 2017-03-31 | 2018-10-16 | 意法半导体国际有限公司 | 具有通过未修整振荡器提供的参考信号的锁定环电路 |
| CN107579723B (zh) * | 2017-08-04 | 2020-11-13 | 大唐微电子技术有限公司 | 一种校准时钟频率的方法和装置 |
| CN107579723A (zh) * | 2017-08-04 | 2018-01-12 | 大唐微电子技术有限公司 | 一种校准时钟频率的方法和装置 |
| CN107748831A (zh) * | 2017-11-17 | 2018-03-02 | 上海伟世通汽车电子系统有限公司 | 仪表计时误差补偿方法及其系统 |
| CN107748831B (zh) * | 2017-11-17 | 2021-01-08 | 上海伟世通汽车电子系统有限公司 | 仪表计时误差补偿方法及其系统 |
| CN108063617A (zh) * | 2017-11-20 | 2018-05-22 | 珠海慧联科技有限公司 | 一种低频rc振荡器的时钟频率校准方法和系统 |
| CN109407498A (zh) * | 2018-01-04 | 2019-03-01 | 国网四川省电力公司电力科学研究院 | 一种电能表时钟测试方法及电能表时钟测试装置 |
| CN108572542A (zh) * | 2018-04-28 | 2018-09-25 | 爱国者（北京）电子有限公司 | 一种指针校准方法、系统及指针装置 |
| CN109188335A (zh) * | 2018-08-14 | 2019-01-11 | 四川通利源电力科技有限公司 | 电能表时钟偏差检测系统和方法 |
| CN110968148A (zh) * | 2018-09-28 | 2020-04-07 | 珠海格力电器股份有限公司 | 一种定时校准方法、装置及定时器 |
| CN109709394A (zh) * | 2018-12-21 | 2019-05-03 | 深圳市航天泰瑞捷电子有限公司 | 一种检测电能表时钟输出的系统 |
| CN112514255B (zh) * | 2019-05-31 | 2024-03-19 | 京东方科技集团股份有限公司 | 信号频率调整方法及装置、显示装置、存储介质 |
| CN112514255A (zh) * | 2019-05-31 | 2021-03-16 | 京东方科技集团股份有限公司 | 信号频率调整方法及装置、显示装置、存储介质 |
| CN110308762A (zh) * | 2019-06-21 | 2019-10-08 | 广芯微电子（广州）股份有限公司 | 一种芯片内部时钟源的时钟频率校准方法 |
| CN110365335A (zh) * | 2019-08-12 | 2019-10-22 | 兆讯恒达微电子技术(北京)有限公司 | 一种用于工艺过程中的片内时钟校准方法和校准电路 |
| CN110504959A (zh) * | 2019-08-12 | 2019-11-26 | 兆讯恒达微电子技术(北京)有限公司 | 一种片内时钟的校准方法和校准电路 |
| CN110492848A (zh) * | 2019-08-15 | 2019-11-22 | 成都锐成芯微科技股份有限公司 | Rc振荡器的数字调整装置及其调整方法 |
| CN112448715A (zh) * | 2019-08-28 | 2021-03-05 | 珠海格力电器股份有限公司 | 一种利用pes信号校准hirc的方法及系统 |
| CN112448715B (zh) * | 2019-08-28 | 2023-12-08 | 珠海格力电器股份有限公司 | 一种利用pes信号校准hirc的方法及系统 |
| CN111431526A (zh) * | 2020-04-17 | 2020-07-17 | 珠海泰特微电子股份有限公司 | 一种高精度振荡器校准系统及其快速校准方法 |
| CN111431526B (zh) * | 2020-04-17 | 2023-06-06 | 珠海泰特微电子股份有限公司 | 一种高精度振荡器校准系统及其快速校准方法 |
| CN111487683A (zh) * | 2020-04-20 | 2020-08-04 | 合肥国为电子有限公司 | 一种槽波地震仪及其井下时钟校准和时间同步方法 |
| CN111487683B (zh) * | 2020-04-20 | 2023-04-18 | 合肥国为电子有限公司 | 一种槽波地震仪及其井下时钟校准和时间同步方法 |
| CN112073037A (zh) * | 2020-08-12 | 2020-12-11 | 上海华虹集成电路有限责任公司 | 一种实时时钟的数字校准方法及电路 |
| CN111934678A (zh) * | 2020-09-28 | 2020-11-13 | 深圳英集芯科技有限公司 | 芯片内时钟频率自动校准方法及相关产品 |
| CN112596578A (zh) * | 2020-12-08 | 2021-04-02 | 北京地平线机器人技术研发有限公司 | 一种时钟监控电路及监控方法 |
| CN112799457A (zh) * | 2020-12-31 | 2021-05-14 | 深圳市紫光同创电子有限公司 | 电压校准电路和方法 |
| CN113552794A (zh) * | 2021-06-24 | 2021-10-26 | 南方电网科学研究院有限责任公司 | 一种电力芯片内时钟信号的自动校准装置及其方法 |
| CN113641214A (zh) * | 2021-08-24 | 2021-11-12 | 维沃移动通信有限公司 | 时钟校准电路、时钟校准方法及相关设备 |
| CN113970698A (zh) * | 2021-10-22 | 2022-01-25 | 思澈科技(上海)有限公司 | 一种校准片外晶振的方法与系统 |
| CN114257239B (zh) * | 2021-11-25 | 2024-01-12 | 苏州浪潮智能科技有限公司 | 一种可编程逻辑芯片内部振荡校准方法和系统 |
| CN114257239A (zh) * | 2021-11-25 | 2022-03-29 | 苏州浪潮智能科技有限公司 | 一种可编程逻辑芯片内部振荡校准方法和系统 |
| CN116318120A (zh) * | 2023-03-30 | 2023-06-23 | 归芯科技(深圳)有限公司 | Rc振荡时钟的校准电路、校准方法、芯片和电子设备 |
| CN116318120B (zh) * | 2023-03-30 | 2024-05-03 | 归芯科技(深圳)有限公司 | Rc振荡时钟的校准电路、校准方法、芯片和电子设备 |
| CN116564396A (zh) * | 2023-05-30 | 2023-08-08 | 珠海妙存科技有限公司 | 可校准时钟的存储控制器、时钟校准方法、装置 |
| CN117110707A (zh) * | 2023-10-24 | 2023-11-24 | 芯潮流(珠海)科技有限公司 | Soc集成芯片、频率测量电路及频率测量方法 |
| CN117110707B (zh) * | 2023-10-24 | 2024-01-30 | 芯潮流(珠海)科技有限公司 | Soc集成芯片、频率测量电路及频率测量方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN106130547A (zh) | 一种时钟频率校准方法和装置 | |
| CN107579723B (zh) | 一种校准时钟频率的方法和装置 | |
| US7791330B2 (en) | On-chip jitter measurement circuit | |
| US6695475B2 (en) | Temperature sensing circuit and method | |
| US7653170B2 (en) | Electrical circuit for measuring times and method for measuring times | |
| CN108063617A (zh) | 一种低频rc振荡器的时钟频率校准方法和系统 | |
| US10324124B2 (en) | Apparatus and method for testing pad capacitance | |
| CN106054580B (zh) | 时钟芯片的秒信号校准方法 | |
| WO2014009819A1 (en) | Self-adjusting duty cycle tuner | |
| US6670800B2 (en) | Timing variation measurements | |
| CN101197367A (zh) | 半导体集成电路装置和包括该装置的内部功率控制系统 | |
| CN107968648A (zh) | 一种校准无晶振usb设备内部振荡器时钟的系统 | |
| US9927831B2 (en) | Navigation system and clock calibration method thereof | |
| US6084441A (en) | Apparatus for and method of processing data | |
| CN104901690A (zh) | 一种测试模式下自动校准环振的方法及装置 | |
| CN107896106A (zh) | 调节数字锁相回路的相位 | |
| CN103076554B (zh) | 一种锁相环片上抖动测量电路 | |
| CN103546124B (zh) | 一种信号触发时刻值获取装置 | |
| US6754869B2 (en) | Method and device for testing set-up time and hold time of signals of a circuit with clocked data transfer | |
| EP0942532A2 (en) | Delay circuit | |
| US20130015837A1 (en) | On-chip signal waveform measurement circuit | |
| CN207399177U (zh) | 电子设备 | |
| US20180083637A1 (en) | Frequency calibration method for digitally controlled oscillator and apparatus using the same | |
| US5329240A (en) | Apparatus for measuring clock pulse delay in one or more circuits | |
| CN110365335A (zh) | 一种用于工艺过程中的片内时钟校准方法和校准电路 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20161116 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |