CN111522281A - 一种用于mcu晶振修调的控制方法及系统 - Google Patents

一种用于mcu晶振修调的控制方法及系统 Download PDF

Info

Publication number
CN111522281A
CN111522281A CN202010461551.3A CN202010461551A CN111522281A CN 111522281 A CN111522281 A CN 111522281A CN 202010461551 A CN202010461551 A CN 202010461551A CN 111522281 A CN111522281 A CN 111522281A
Authority
CN
China
Prior art keywords
mcu
trimming
crystal oscillator
capacitor
frequency
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
Application number
CN202010461551.3A
Other languages
English (en)
Inventor
钱斌
徐琴
孙乾程
刘业凡
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Cetc Haikang Wuxi Technology Co ltd
Original Assignee
Cetc Haikang Wuxi Technology Co ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Cetc Haikang Wuxi Technology Co ltd filed Critical Cetc Haikang Wuxi Technology Co ltd
Priority to CN202010461551.3A priority Critical patent/CN111522281A/zh
Publication of CN111522281A publication Critical patent/CN111522281A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/04—Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers
    • G05B19/042—Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers using digital processors
    • G05B19/0428—Safety, monitoring
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/20—Pc systems
    • G05B2219/21—Pc I-O input output
    • G05B2219/21123—Impedance matching

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Oscillators With Electromechanical Resonators (AREA)

Abstract

本发明涉及芯片修调技术领域，具体公开了一种用于MCU晶振修调的控制方法，其中，包括：向待修调的MCU发送修调控制信号，以启动待修调的MCU进入频率修调模式；按照预设顺序依次向待修调的MCU设置匹配电容；获取每次匹配电容对应的待修调的MCU的输出频率；选择待修调的MCU的输出频率与预设标准频率的差值的最小者对应的匹配电容的电容值作为补偿电容的电容值，得到补偿电容；将补偿电容设置在待修调的MCU内部。本发明还公开了一种用于MCU晶振修调的控制系统。本发明提供的用于MCU晶振修调的控制方法可以减少PCB板级的电容成本，节省PCB的元件布局空间，实现板级MCU晶振输出频率的自动修调，无需人工手动修调，节约大量人工修调时间。

Description

一种用于MCU晶振修调的控制方法及系统
技术领域
本发明涉及芯片修调技术领域，尤其涉及一种用于MCU晶振修调的控制方法及一种用于MCU晶振修调的控制系统。
背景技术
现有MCU(微控制器)应用方案中，利用外部32.768KHz晶振的应用非常广泛，因为在应用中，通过对32.768KHz的频率进行32768(215)分频可以产生应用所需的1s这个时间基准，因此广泛应用于闹钟、电子手表、智能门锁等和时钟相关的应用中。
而MCU选用外部32.768KHz晶振需要匹配外部负载电容，负载电容数值可根据晶振厂家的工艺控制，一般为6.5pF～12.5pF，可在晶振厂家提供的参数表中查看到。负载电容的数值由几个部分组成，分别为晶振管脚的寄生电容、芯片晶振管脚的寄生电容、PCB走线电容(包括走线、过孔等)、外部匹配电容等。
现有MCU方案中，使用外部32.768KHz晶振对应的负载电容受到PCB板上晶振回路中布线的线长、线宽、过孔数量、芯片管脚电容以及外部负载电容自生偏差等多方面的影响，只能估算出负载电容的大概范围，该范围的误差可达几个pF，无法精确计算或测量出实际较精确的电容值，因此晶振输出也无法确保最精确的32.768KHz的频率输出。
发明内容
本发明提供了一种用于MCU晶振修调的控制方法及一种用于MCU晶振修调的控制系统，解决相关技术中存在的无法确保精确的频率输出的问题。
作为本发明的第一个方面，提供一种用于MCU晶振修调的控制方法，其中，包括：
向待修调的MCU发送修调控制信号，以启动待修调的MCU进入频率修调模式；
按照预设顺序依次向所述待修调的MCU设置匹配电容；
获取每次匹配电容对应的所述待修调的MCU的输出频率；
选择所述待修调的MCU的输出频率与预设标准频率的差值的最小者对应的匹配电容的电容值作为补偿电容的电容值，得到补偿电容；
将所述补偿电容设置在所述待修调的MCU内部。
进一步地，所述用于MCU晶振修调的控制方法还包括在所述获取每次匹配电容对应的所述待修调的MCU的输出频率的步骤后进行的：
记录所述待修调的MCU的输出频率以及对应的匹配电容的电容值。
进一步地，所述选择所述待修调的MCU的输出频率与预设标准频率的差值的最小者对应的匹配电容的电容值作为补偿电容的电容值，得到补偿电容，包括：
计算每个匹配电容对应的所述待修调的MCU的输出频率与所述预设标准频率的差值；
将所有匹配电容所对应的所述差值进行比较；
选择差值最小者对应的匹配电容作为补偿电容的电容值，得到补偿电容。
进一步地，所述按照预设顺序依次向所述待修调的MCU设置匹配电容，包括：
按照电容值由小到大的顺序依次向所述待修调的MCU设置匹配电容。
进一步地，所述预设标准频率为32.768KHz。
作为本发明的另一个方面，提供一种用于MCU晶振修调的控制系统，其中，存储器和处理器，所述存储器和处理器通信连接，所述存储器用于存储有计算机指令，所述处理器用于加载并执行所述计算机指令以实现前文所述的用于MCU晶振修调的控制方法。
进一步地，所述用于MCU晶振修调的控制系统包括频率捕获模块。
进一步地，所述用于MCU晶振修调的控制系统包括MCU。
本发明提供的用于MCU晶振修调的控制方法，通过对待修调的MCU匹配电容，以满足待修调的MCU能够输出满足要求的频率，并将获得的匹配电容设置为待修调的MCU内部的补偿电容。这种用于MCU晶振修调的控制方法可以解决频偏的问题，提高输出频率的精度，且补偿电容设置在待修调的MCU内部，可以减少PCB板级的电容成本，节省PCB的元件布局空间，实现板级MCU晶振输出频率的自动修调，无需人工手动修调，节约大量人工修调时间，且可应用于不同MCU产品的量产修调。
附图说明
附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。
图1为本发明提供的用于MCU晶振修调的控制方法的流程图。
图2为本发明提供的用于MCU晶振修调的控制系统的结构示意图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互结合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
为了使本领域技术人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包括，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
在本实施例中提供了一种用于MCU晶振修调的控制方法，图1是根据本发明实施例提供的用于MCU晶振修调的控制方法的流程图，如图1所示，包括：
S110、向待修调的MCU发送修调控制信号，以启动待修调的MCU进入频率修调模式；
S120、按照预设顺序依次向所述待修调的MCU设置匹配电容；
S130、获取每次匹配电容对应的所述待修调的MCU的输出频率；
S140、选择所述待修调的MCU的输出频率与预设标准频率的差值的最小者对应的匹配电容的电容值作为补偿电容的电容值，得到补偿电容；
S150、将所述补偿电容设置在所述待修调的MCU内部。
本发明实施例提供的用于MCU晶振修调的控制方法，通过对待修调的MCU匹配电容，以满足待修调的MCU能够输出满足要求的频率，并将获得的匹配电容设置为待修调的MCU内部的补偿电容。这种用于MCU晶振修调的控制方法可以解决频偏的问题，提高输出频率的精度，且补偿电容设置在待修调的MCU内部，可以减少PCB板级的电容成本，节省PCB的元件布局空间，实现板级MCU晶振输出频率的自动修调，无需人工手动修调，节约大量人工修调时间，且可应用于不同MCU产品的量产修调。
具体地，所述用于MCU晶振修调的控制方法还包括在所述获取每次匹配电容对应的所述待修调的MCU的输出频率的步骤后进行的：
记录所述待修调的MCU的输出频率以及对应的匹配电容的电容值。
具体地，所述选择所述待修调的MCU的输出频率与预设标准频率的差值的最小者对应的匹配电容的电容值作为补偿电容的电容值，得到补偿电容，包括：
计算每个匹配电容对应的所述待修调的MCU的输出频率与所述预设标准频率的差值；
将所有匹配电容所对应的所述差值进行比较；
选择差值最小者对应的匹配电容作为补偿电容的电容值，得到补偿电容。
例如可以按照下表所示记录输出频率以及对应的匹配电容值。
表1匹配电容与输出频率的对应表
Figure BDA0002511163500000031
Figure BDA0002511163500000041
具体地，所述按照预设顺序依次向所述待修调的MCU设置匹配电容，包括：
按照电容值由小到大的顺序依次向所述待修调的MCU设置匹配电容。
优选地，所述预设标准频率为32.768KHz。
通过表1可以看出，匹配电容每偏差0.52pF，32.768KHz输出频率的偏差就可达到10ppm左右。以此可以看出，PCB板级负载电容的估算，很容易造成目标频率的频偏直接超出指标需求。通过配置芯片内部约3pF左右补偿电容值，已经可以实现最接近32.768KHz的目标频率，也就是说可以节省PCB板上两个外部匹配电容。
作为本发明的另一实施例，提供一种用于MCU晶振修调的控制系统，其中，存储器和处理器，所述存储器和处理器通信连接，所述存储器用于存储有计算机指令，所述处理器用于加载并执行所述计算机指令以实现前文所述的用于MCU晶振修调的控制方法。
本发明实施例提供的用于MCU晶振修调的控制系统，通过对待修调的MCU匹配电容，以满足待修调的MCU能够输出满足要求的频率，并将获得的匹配电容设置为待修调的MCU内部的补偿电容。这种用于MCU晶振修调的控制系统可以解决频偏的问题，提高输出频率的精度，且补偿电容设置在待修调的MCU内部，可以减少PCB板级的电容成本，节省PCB的元件布局空间，实现板级MCU晶振输出频率的自动修调，无需人工手动修调，节约大量人工修调时间，且可应用于不同MCU产品的量产修调。
优选地，所述用于MCU晶振修调的控制系统包括频率捕获模块。
优选地，所述用于MCU晶振修调的控制系统包括MCU。
如图2所示，为本发明实施例提供的用于MCU晶振修调的控制系统的结构示意图，所述用于MCU晶振修调的控制系统主要由32位MCU组成，该MCU内部带有TIMER(时钟)的CAPATURE，即频率捕获模块，该频率捕获模块用于检测待修调的MCU的频率输出。待修调的MCU内部集成补偿电容以及修调模式下32.768KHz频率输出管脚。待修调的MCU振荡器模块的内部补偿电容的电容值为0～20pF，可通过寄存器配置选择，最小步进0.2pF左右。
待修调的MCU的频率输出可以是专用频率输出口也可以是修调模式复用GPIO(通用IO)口，另外其连接的为32.768KHz的外部晶振。
综上，可对带内部补偿电容的MCU所应用的32.768KHz晶振进行PCB板级的负载电容修调，从而能保证MCU的32.768KHz晶振得到最精确的频率输出。
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种用于MCU晶振修调的控制方法，其特征在于，包括：
向待修调的MCU发送修调控制信号，以启动待修调的MCU进入频率修调模式；
按照预设顺序依次向所述待修调的MCU设置匹配电容；
获取每次匹配电容对应的所述待修调的MCU的输出频率；
选择所述待修调的MCU的输出频率与预设标准频率的差值的最小者对应的匹配电容的电容值作为补偿电容的电容值，得到补偿电容；
将所述补偿电容设置在所述待修调的MCU内部。
2.根据权利要求1所述的用于MCU晶振修调的控制方法，其特征在于，所述用于MCU晶振修调的控制方法还包括在所述获取每次匹配电容对应的所述待修调的MCU的输出频率的步骤后进行的：
记录所述待修调的MCU 的输出频率以及对应的匹配电容的电容值。
3.根据权利要求1所述的用于MCU晶振修调的控制方法，其特征在于，所述选择所述待修调的MCU的输出频率与预设标准频率的差值的最小者对应的匹配电容的电容值作为补偿电容的电容值，得到补偿电容，包括：
计算每个匹配电容对应的所述待修调的MCU的输出频率与所述预设标准频率的差值；
将所有匹配电容所对应的所述差值进行比较；
选择差值最小者对应的匹配电容作为补偿电容的电容值，得到补偿电容。
4.根据权利要求1至3中任意一项所述的用于MCU晶振修调的控制方法，其特征在于，所述按照预设顺序依次向所述待修调的MCU设置匹配电容，包括：
按照电容值由小到大的顺序依次向所述待修调的MCU设置匹配电容。
5.根据权利要求1至3中任意一项所述的用于MCU晶振修调的控制方法，其特征在于，所述预设标准频率为32.768KHz。
6.一种用于MCU晶振修调的控制系统，其特征在于，存储器和处理器，所述存储器和处理器通信连接，所述存储器用于存储有计算机指令，所述处理器用于加载并执行所述计算机指令以实现权利要求1至5中任意一项所述的用于MCU晶振修调的控制方法。
7.根据权利要求6所述的用于MCU晶振修调的控制系统，其特征在于，所述用于MCU晶振修调的控制系统包括频率捕获模块。
8.根据权利要求6或7所述的用于MCU晶振修调的控制系统，其特征在于，所述用于MCU晶振修调的控制系统包括MCU。
CN202010461551.3A 2020-05-27 2020-05-27 一种用于mcu晶振修调的控制方法及系统 Pending CN111522281A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010461551.3A CN111522281A (zh) 2020-05-27 2020-05-27 一种用于mcu晶振修调的控制方法及系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010461551.3A CN111522281A (zh) 2020-05-27 2020-05-27 一种用于mcu晶振修调的控制方法及系统

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN111522281A true CN111522281A (zh) 2020-08-11

Family

ID=71905734

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010461551.3A Pending CN111522281A (zh) 2020-05-27 2020-05-27 一种用于mcu晶振修调的控制方法及系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111522281A (zh)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102982002A (zh) * 2012-11-13 2013-03-20 深圳芯邦科技股份有限公司 一种系统级芯片soc中晶振的应用方法及soc芯片
JP2013211654A (ja) * 2012-03-30 2013-10-10 Seiko Epson Corp 発振器、電子機器及び発振器の温度補償方法
CN104122936A (zh) * 2014-07-21 2014-10-29 深圳市芯海科技有限公司 一种mcu芯片分频时钟校正装置及方法
CN105807133A (zh) * 2014-12-30 2016-07-27 无锡华润矽科微电子有限公司 实现频率修调集成化控制的系统
CN107483047A (zh) * 2017-09-19 2017-12-15 珠海泰芯半导体有限公司 一种晶体振荡器系统、晶体振荡器频率校准装置及方法
CN109975617A (zh) * 2019-04-23 2019-07-05 晶晨半导体(上海)股份有限公司 一种匹配晶体负载电容的测试电路及测试方法
CN209283209U (zh) * 2019-02-21 2019-08-20 深圳市安美通科技有限公司 一种晶体振荡器的频率自调整电路

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013211654A (ja) * 2012-03-30 2013-10-10 Seiko Epson Corp 発振器、電子機器及び発振器の温度補償方法
CN102982002A (zh) * 2012-11-13 2013-03-20 深圳芯邦科技股份有限公司 一种系统级芯片soc中晶振的应用方法及soc芯片
CN104122936A (zh) * 2014-07-21 2014-10-29 深圳市芯海科技有限公司 一种mcu芯片分频时钟校正装置及方法
CN105807133A (zh) * 2014-12-30 2016-07-27 无锡华润矽科微电子有限公司 实现频率修调集成化控制的系统
CN107483047A (zh) * 2017-09-19 2017-12-15 珠海泰芯半导体有限公司 一种晶体振荡器系统、晶体振荡器频率校准装置及方法
CN209283209U (zh) * 2019-02-21 2019-08-20 深圳市安美通科技有限公司 一种晶体振荡器的频率自调整电路
CN109975617A (zh) * 2019-04-23 2019-07-05 晶晨半导体(上海)股份有限公司 一种匹配晶体负载电容的测试电路及测试方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
"STM 32生态系统", Retrieved from the Internet <URL:https://www.eet-china.com/mp/a7594.html> *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6388532B1 (en) System and method for programming oscillators
CN101604970B (zh) 自拟合数字温度补偿晶体振荡器及其系统与实现方法
CN103684256B (zh) 内置晶振的高精度数字温度补偿振荡器电路结构
CN106292839A (zh) 实时时钟补偿电路及校准方法、装置
CN101626587A (zh) 自动校准通信装置及其方法、校准装置以及校准通信装置之批量生产方法
CN110262210A (zh) 基于计数器的晶振守时方法
JP3262739B2 (ja) 水晶発振器の調整装置及び調整方法
CN111522281A (zh) 一种用于mcu晶振修调的控制方法及系统
CN103472713A (zh) 一种时钟的时间校正系统
CN113970698A (zh) 一种校准片外晶振的方法与系统
CN103973266A (zh) 振荡器校正电路与方法以及集成电路
CN113552794A (zh) 一种电力芯片内时钟信号的自动校准装置及其方法
CN109752642A (zh) 一种时钟模块校准方法及其系统、设备、存储介质
CN113114108A (zh) 一种估计晶振频率的方法
CN103439876A (zh) 电能表时钟校准方法
CN203434934U (zh) 一种扩展的晶体振荡时钟电路及电路板和移动终端
CN104917508B (zh) 电容式按键灵敏度调整的方法及系统
CN102130680B (zh) 一种温度补偿式晶体振荡器及其通讯方法
CN112800714B (zh) 一种印制电路板设计方法和相关装置
CN106054579B (zh) 时钟芯片的秒信号软件校准方法
EP0829142B1 (de) Telekommunikationsendgerät
CN111628835B (zh) 通信模组的校正方法
CN201956970U (zh) 一种温度补偿式晶体振荡器
GB2379754A (en) Hardware revision identification apparatus using an oscillating R-C circuit
CN114138056A (zh) 显示终端时钟校准方法、装置及显示终端

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination