CN106549655A - 一种ic时钟频率自校准的方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种IC时钟频率自校准的方法及系统，涉及电子技术领域。该方法包括：定时接收测试电路输入的额定时间长度的测试脉冲输入信号，并以待测时钟作为工作时钟，对测试脉冲输入信号进行计数；将当前计数值与预先存储的额定计数值进行比较，以计算得到待测时钟的频率偏差；判断频率偏差是否大于预设的频率误差阈值；根据判断结果选择相应的频率调节方式对IC的时钟频率进行校准，频率调节方式包括频率微调和频率粗调。本发明不需要外部测试设备带有精确的频率计、不需要通过测试通信引脚将频率偏差写入到IC中，可以使IC实现时钟频率的自校准，并且能够节省测试时间，提高测试效率和校准精度，节省测试成本。

Description

一种IC时钟频率自校准的方法及系统

技术领域

本发明属于电子技术领域，尤其涉及一种IC时钟频率自校准的方法及系统。

背景技术

在IC(Integrated Circuit，集成电路)产业中，IC测试成本占IC生产总成本的相当重要的一部分，测试费用在电路和系统总费用中所占的比例不断上升。测试成本与测试所用的时间是成正比的。在IC生产设计中，如何降低IC的测试成本成为现今的一个重要课题。在IC的生产测试中，IC的时钟频率的测试和校准是IC测试中常需要的一个环节，只有时钟频率是准确的，IC的功能和性能才能得到保证。

目前IC的时钟频率测试和校准方案一般为：通过IC的测试引脚把待校正时钟输出，由外部测试设备测得此时钟频率与额定频率的偏差，并根据计算，得到对应此偏移量的频率偏差值，然后，测试设备通过IC的测试通信引脚将频率偏差值写入到IC中，最后由IC内部的时钟校准电路根据外部写入的频率偏差值，完成时钟的校正。这种方案存在有以下缺陷：一、需要外部测试设备带有精确的频率计；二、因为需要通过测试通信引脚将频率偏差写入到IC中，所以测试所需的时间相对较长；三、在IC量产进行大批量测试时，为了提高测试效率，测试都是尽可能一次性、并行地测试更多的IC，但是由于测试设备上的测试资源有限，测试设备一次测试可支持的IC的数目就受到限制，所以测试的效率相对较低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种IC时钟频率自校准的方法及系统，旨在解决上述IC的时钟频率测试和校准方案需要外部测试设备带有精确的频率计、测试所需的时间相对较长以及由于测试设备上的测试资源有限，测试设备一次测试可支持的IC的数目就受到限制，导致测试的效率相对较低的问题。

本发明是这样实现的，一种IC时钟频率自校准的方法，包括：

定时接收测试电路输入的额定时间长度的测试脉冲输入信号，并以待测时钟作为工作时钟，对所述测试脉冲输入信号进行计数；

将当前计数值与预先存储的额定计数值进行比较，以计算得到所述待测时钟的频率偏差；

判断所述频率偏差是否大于预设的频率误差阈值；

根据判断结果选择相应的频率调节方式对所述IC的时钟频率进行校准，所述频率调节方式包括频率微调和频率粗调。

在本发明所述的IC时钟频率自校准的方法中，根据判断结果选择相应的频率调节方式对所述IC的时钟频率进行校准具体包括：

若所述频率偏差大于所述频率误差阈值，则选择频率粗调以较大的调节步长根据所述频率偏差对所述IC的时钟频率进行校准；

若所述频率偏差小于所述频率误差阈值，则选择频率微调以较小的调节步长根据所述频率偏差对所述IC的时钟频率进行校准。

在本发明所述的IC时钟频率自校准的方法中，所述定时接收测试电路输入的额定时间长度的测试脉冲输入信号，并以待测时钟作为工作时钟，对所述测试脉冲输入信号进行计数具体包括：

按照一定的周期重复接收测试电路输入的额定时间长度的测试脉冲输入信号，并以待测时钟作为工作时钟，反复的在所述周期时间内对所述测试脉冲输入信号进行计数，所述周期大于所述额定时间长度。

在本发明所述的IC时钟频率自校准的方法中，所述将当前计数值与预先存储的额定计数值进行比较，以计算得到所述待测时钟的频率偏差具体包括：

将所述当前计数值与预先存储的额定计数值进行比较，以计算得出所述当前计数值与所述额定计数值之间的差值，并将所述差值作为所述待测时钟的频率偏差输出。

本发明的另一目的在于提供一种IC时钟频率自校准的系统，包括依次连接的计数电路、频率偏差计算电路、判断电路、控制选择电路以及时钟频率校准电路，其中：

所述计数电路，用于定时接收测试电路输入的额定时间长度的测试脉冲输入信号，并以待测时钟作为工作时钟，对所述测试脉冲输入信号进行计数；

所述频率偏差计算电路，用于将当前计数值与预先存储的额定计数值进行比较，以计算得到所述待测时钟的频率偏差；

所述判断电路，用于判断所述频率偏差是否大于预设的频率误差阈值；

所述控制电路，用于根据判断结果选择相应的频率调节方式，所述频率调节方式包括频率微调和频率粗调；

所述时钟频率校准电路，用于采用所述控制电路所选择的频率调节方式对所述IC的时钟频率进行校准。

在本发明所述的IC时钟频率自校准的系统中，所述控制电路具体用于：

若所述频率偏差大于所述频率误差阈值，则选择频率粗调，以使所述时钟频率校准电路以较大的调节步长根据所述频率偏差对所述IC的时钟频率进行校准；

若所述频率偏差小于所述频率误差阈值，则选择频率微调，以使所述时钟频率校准电路以较小的调节步长根据所述频率偏差对所述IC的时钟频率进行校准。

在本发明所述的IC时钟频率自校准的系统中，所述计数电路具体用于：

按照一定的周期重复接收测试电路输入的额定时间长度的测试脉冲输入信号，并以待测时钟作为工作时钟，反复的在所述周期时间内对所述测试脉冲输入信号进行计数，所述周期大于所述额定时间长度。

在本发明所述的IC时钟频率自校准的系统中，所述频率偏差计算电路具体用于：

将所述当前计数值与预先存储的额定计数值进行比较，以计算得出所述当前计数值与所述额定计数值之间的差值，并将所述差值作为所述待测时钟的频率偏差输出至所述判断电路。

实施本发明提供的一种IC时钟频率自校准的方法及系统具有以下有益效果：

本发明由于不需要外部测试设备带有精确的频率计和不需要通过测试通信引脚将频率偏差写入到IC中，而是使IC实现时钟频率的自校准，从而相对节省了测试时间；本发明由于对测试设备上的测试资源要求较低，因此测试设备一次测试可支持的IC的数目更多，从而提高了测试效率，节省了测试成本；本发明由于根据频率偏差的大小选择频率粗调或频率微调的方式对其进行频率校准，从而能够更快的将待测时钟的频率校正过来，进一步缩短了测试时间，提高了测试效率；此外，本发明中的频率微调还能够规避时钟频率校准的非线性和IC制造工艺的不确定性，进一步提高待测时钟频率校准的精度。

附图说明

图1是本发明实施例提供的IC时钟频率自校准的方法的具体实现流程图。

图2是本发明实施例提供的IC时钟频率自校准的方法中对测试脉冲输出信号进行计数过程的示意图。

图3是本发明实施例提供的IC时钟频率自校准的方法中步骤S104的校准过程示意图。

图4是本发明实施例提供的IC时钟频率自校准的系统的结构框图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

图1示出了本发明实施例提供的IC时钟频率自校准的方法的具体实现流程。参见图1所示，本发明实施例提供的IC时钟频率自校准的方法包括：

在S101中，定时接收测试电路输入的额定时间长度的测试脉冲输入信号，并以待测时钟作为工作时钟，对所述测试脉冲输入信号进行计数。

图2示出了S101中对测试脉冲输出信号进行计数过程的示意图。参见图2所示，S101具体包括：

按照一定的周期重复接收测试电路输入的额定时间长度的测试脉冲输入信号，并以待测时钟作为工作时钟，反复的在所述周期时间内对所述测试脉冲输入信号进行计数，所述周期大于所述额定时间长度。需要理解的是，在本发明实施例中测试脉冲输入信号的额定时间长度以及接收测试脉冲输入信号周期均是可以由用户根据自身的需要进行设置的。作为一具体实现示例，所述周期为1s，所述额定时间长度为0.5s。

在S102中，将当前计数值与预先存储的额定计数值进行比较，以计算得到所述待测时钟的频率偏差。

其中，S102具体包括：将所述当前计数值与预先存储的额定计数值进行比较，以计算得出所述当前计数值与所述额定计数值之间的差值，并将所述差值作为所述待测时钟的频率偏差输出。

在本发明实施例中，待测试时钟的频率偏差与当前计数值的大小是相对应的，若待测时钟的频率偏差为0，则所述当前计数值等于所述额定计数值；若待测时钟的频率偏差越大，则所述当前计数值与所述额定计数值之间的差值也越大。

在S103中，判断所述频率偏差是否大于预设的频率误差阈值。其中，所述频率误差阈值是可以由用户根据自身的需求自行设置的。

在S104中，根据判断结果选择相应的频率调节方式对所述IC的时钟频率进行校准，所述频率调节方式包括频率微调和频率粗调。

图3示出了S104中根据判断结果选择相应的频率调节方式对所述IC的时钟频率进行校准的具体过程，具体参见图3所示，在本发明实施例中，S104具体包括：

若所述频率偏差大于所述频率误差阈值，则选择频率粗调以较大的调节步长根据所述频率偏差对所述IC的时钟频率进行校准；若所述频率偏差小于所述频率误差阈值，则选择频率微调以较小的调节步长根据所述频率偏差对所述IC的时钟频率进行校准。本发明实施例中采用的这种根据频率偏差的大小选择频率粗调和频率微调的方式对IC的时钟频率进行校准的方法，可以在时钟频率偏大时，先采用频率粗调的方式对其进行校准，然后当频率偏差减少到阈值以下时再采用频率微调对其进行校准，从而能够更快的将待测时钟频率校准过来，节省测试时间；此外，频率微调还能够规避时钟频率校准的非线性和IC制造工艺的不确定性带来的影响，将待测时钟频率校准到更高的精度。

以上可以看出，本发明实施例提供的IC时钟频率自校准的方法由于不需要外部测试设备带有精确的频率计和不需要通过测试通信引脚将频率偏差写入到IC中，而是使IC实现时钟频率的自校准，从而相对节省了测试时间；由于对测试设备上的测试资源要求较低，因此测试设备一次测试可支持的IC的数目更多，从而提高了测试效率，节省了测试成本；由于根据频率偏差的大小选择频率粗调或频率微调的方式对其进行频率校准，从而能够更快的将待测时钟的频率校正过来，进一步缩短了测试时间，提高了测试效率；此外，本实施例中的频率微调还能够规避时钟频率校准的非线性和IC制造工艺的不确定性，进一步提高待测时钟频率校准的精度。

图4是本发明实施例提供的IC时钟频率自校准的系统的结构框图，该系统位于所述IC中，用于运行图1所示实施例提供的方法。为了便于说明仅仅示出了与本发明实施例相关的部分。

参见图4所示，本发明实施例提供的一种IC时钟频率自校准的系统1，包括依次连接的计数电路11、频率偏差计算电路12、判断电路13、控制选择电路14以及时钟频率校准电路15，其中：

所述计数电路11，用于定时接收测试电路输入的额定时间长度的测试脉冲输入信号，并以待测时钟作为工作时钟，对所述测试脉冲输入信号进行计数；

所述频率偏差计算电路12，用于将当前计数值与预先存储的额定计数值进行比较，以计算得到所述待测时钟的频率偏差；

所述判断电路13，用于判断所述频率偏差是否大于预设的频率误差阈值；

所述控制电路14，用于根据判断结果选择相应的频率调节方式，所述频率调节方式包括频率微调和频率粗调；

所述时钟频率校准电路15，用于采用所述控制电路所选择的频率调节方式对所述IC的时钟频率进行校准。

可选的，所述控制电路14具体用于：

若所述频率偏差大于所述频率误差阈值，则选择频率粗调，以使所述时钟频率校准电路以较大的调节步长根据所述频率偏差对所述IC的时钟频率进行校准；

若所述频率偏差小于所述频率误差阈值，则选择频率微调，以使所述时钟频率校准电路以较小的调节步长根据所述频率偏差对所述IC的时钟频率进行校准。

可选的，所述计数电路11具体用于：

按照一定的周期重复接收测试电路输入的额定时间长度的测试脉冲输入信号，并以待测时钟作为工作时钟，反复的在所述周期时间内对所述测试脉冲输入信号进行计数，所述周期大于所述额定时间长度。

可选的，所述频率偏差计算电路12具体用于：

将所述当前计数值与预先存储的额定计数值进行比较，以计算得出所述当前计数值与所述额定计数值之间的差值，并将所述差值作为所述待测时钟的频率偏差输出至所述判断电路。

需要说明的是，本发明实施例提供的上述系统中各个模块，由于与本发明方法实施例基于同一构思，其带来的技术效果与本发明方法实施例相同，具体内容可参见本发明方法实施例中的叙述，此处不再赘述。

因此，可以看出本发明实施例提供的IC时钟频率自校准的系统，同样由于不需要外部测试设备带有精确的频率计和不需要通过测试通信引脚将频率偏差写入到IC中，而是使IC实现时钟频率的自校准，从而相对节省了测试时间；由于对测试设备上的测试资源要求较低，因此测试设备一次测试可支持的IC的数目更多，从而提高了测试效率，节省了测试成本；由于采用控制电路根据频率偏差的大小选择频率粗调或频率微调的方式对其进行频率校准，从而能够更快的将待测时钟的频率校正过来，进一步缩短了测试时间，提高了测试效率；此外，本实施例中的频率微调还能够规避时钟频率校准的非线性和IC制造工艺的不确定性，进一步提高待测时钟频率校准的精度。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种IC时钟频率自校准的方法，其特征在于，包括：

定时接收测试电路输入的额定时间长度的测试脉冲输入信号，并以待测时钟作为工作时钟，对所述测试脉冲输入信号进行计数；

将当前计数值与预先存储的额定计数值进行比较，以计算得到所述待测时钟的频率偏差；

判断所述频率偏差是否大于预设的频率误差阈值；

根据判断结果选择相应的频率调节方式对所述IC的时钟频率进行校准，所述频率调节方式包括频率微调和频率粗调。

2.如权利要求1所述的IC时钟频率自校准的方法，其特征在于，根据判断结果选择相应的频率调节方式对所述IC的时钟频率进行校准具体包括：

若所述频率偏差大于所述频率误差阈值，则选择频率粗调以较大的调节步长根据所述频率偏差对所述IC的时钟频率进行校准；

若所述频率偏差小于所述频率误差阈值，则选择频率微调以较小的调节步长根据所述频率偏差对所述IC的时钟频率进行校准。

3.如权利要求1所述的IC时钟频率自校准的方法，其特征在于，所述定时接收测试电路输入的额定时间长度的测试脉冲输入信号，并以待测时钟作为工作时钟，对所述测试脉冲输入信号进行计数具体包括：

按照一定的周期重复接收测试电路输入的额定时间长度的测试脉冲输入信号，并以待测时钟作为工作时钟，反复的在所述周期时间内对所述测试脉冲输入信号进行计数，所述周期大于所述额定时间长度。

4.如权利要求1所述的IC时钟频率自校准的方法，其特征在于，所述将当前计数值与预先存储的额定计数值进行比较，以计算得到所述待测时钟的频率偏差具体包括：

将所述当前计数值与预先存储的额定计数值进行比较，以计算得出所述当前计数值与所述额定计数值之间的差值，并将所述差值作为所述待测时钟的频率偏差输出。

5.一种IC时钟频率自校准的系统，其特征在于，包括依次连接的计数电路、频率偏差计算电路、判断电路、控制选择电路以及时钟频率校准电路，其中：

所述计数电路，用于定时接收测试电路输入的额定时间长度的测试脉冲输入信号，并以待测时钟作为工作时钟，对所述测试脉冲输入信号进行计数；

所述频率偏差计算电路，用于将当前计数值与预先存储的额定计数值进行比较，以计算得到所述待测时钟的频率偏差；

所述判断电路，用于判断所述频率偏差是否大于预设的频率误差阈值；

所述控制电路，用于根据判断结果选择相应的频率调节方式，所述频率调节方式包括频率微调和频率粗调；

所述时钟频率校准电路，用于采用所述控制电路所选择的频率调节方式对所述IC的时钟频率进行校准。

6.如权利要求5所述的IC时钟频率自校准的系统，其特征在于，所述控制电路具体用于：

若所述频率偏差大于所述频率误差阈值，则选择频率粗调，以使所述时钟频率校准电路以较大的调节步长根据所述频率偏差对所述IC的时钟频率进行校准；

若所述频率偏差小于所述频率误差阈值，则选择频率微调，以使所述时钟频率校准电路以较小的调节步长根据所述频率偏差对所述IC的时钟频率进行校准。

7.如权利要求5所述的IC时钟频率自校准的系统，其特征在于，所述计数电路具体用于：

按照一定的周期重复接收测试电路输入的额定时间长度的测试脉冲输入信号，并以待测时钟作为工作时钟，反复的在所述周期时间内对所述测试脉冲输入信号进行计数，所述周期大于所述额定时间长度。

8.如权利要求5所述的IC时钟频率自校准的系统，其特征在于，所述频率偏差计算电路具体用于：

将所述当前计数值与预先存储的额定计数值进行比较，以计算得出所述当前计数值与所述额定计数值之间的差值，并将所述差值作为所述待测时钟的频率偏差输出至所述判断电路。