CN112947034B - 一种高精度时钟芯片补偿生产系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种高精度时钟芯片补偿生产系统及方法，该系统包括PC机及主控软件模块、一级主控单元、二级主控单元、三级主控单元集合模块、频率测量单元集合模块、基准钟源模块、芯片DUT底板模块、温箱模块；三级主控单元集合模块包含若干个三级主控单元；频率测量单元集合模块包含若干个频率测量单元；芯片DUT底板模块上设置有若干个芯片DUT装置；芯片DUT底板模块设置于所述温箱内。本方案生产系统成本低，精度高，可扩展性好，生产效率提高显著。

Description

一种高精度时钟芯片补偿生产系统及方法

技术领域

本发明涉及集成电路领域，具体涉及实时时钟芯片的测试、补偿及生产领域，尤其涉及一种高精度时钟芯片补偿生产系统及方法。

背景技术

在各种应用场合应用中，时钟计时是一种常见的功能，大多数情况下用到了一种提供时钟的芯片，标准输出频率为32.768kHz。应用于如下场合，如消费电子，工业通信，电表电网，基站，计数定时等，且应用的环境比较恶劣。但是，时钟芯片的输出频率一般不是绝对的准确，总在标准的32.768kHz上下浮动，且与温度的变化相关。在稍低温度或较高温度下，时钟芯片输出的频率漂移严重，一致性差，难以满足工业客户的需求。为此，为了保证时钟芯片在工业温度范围内（至少）（-40℃ ～ 85℃）的高精度和稳定性，我们需要对每颗时钟芯片进行温度补偿。所以设计开发专用于时钟芯片的补偿生产系统是大多数时钟芯片IC厂商当前急需的任务。

目前市场上的时钟芯片，只有在常温环境下输出较准确的频率。为此，为了提高时钟芯片在复杂环境下的输出精度和一致性，IC厂商需要对时钟芯片进行温度补偿，均会开发相应的补偿生产系统。但由于时钟芯片补偿生产的技术难度大，所涉及到的技术种类多，因此，目前的补偿生产系统只能用于小规模的生产，且人工参与比例较多，生产效率较低；且在生产的过程中，过程中的数据均靠人工记录，易出错，归档和检索困难，信息化、自动化程度低。为了扩大时钟芯片的补偿生产规模，需要投入较高的硬件成本，比如购买多套昂贵的频率计；扩展时，硬件和软件的改动也大，维护成本高。

现有的一种温度补偿方案，如图1，属于一种常用的手动/半自动时钟芯片补偿生产系统，该系统包括PC机及主控软件13，主控单元12，温箱16，芯片DUT装置11，频率计14和基准钟源15。该生产系统可扩展性较差，当需要增加时钟芯片的产出时，需要重新按照这个生产系统重新部署一整套或几套，直接增加了生产的成本。或者，当温箱的容积较大时，可以通过增加时钟芯片的DUT数目，但是，与此相关的芯片DUT装置11，主控单元12都需要做改动，包括硬件和软件，也是间接增加了生产的成本，导致维护成本高。对补偿生产后的数据文件处理能力较低，常常采用手动的方式；当查看时钟芯片的曲线数据视图时，操作员需要将数据手动重新填入Excel文件中，然后才能生成曲线数据视图。当处理若干颗时钟芯片的生产数据时，耗费的时间还在可承受范围之内；但当处理上万颗时钟芯片的生产数据时，这个手动方法效率严重低下，需要耗费大量的时间。因此，根据市场对时钟芯片的需求增长，急需开发出一种新的，高效的时钟芯片生产系统以克服上述的生产系统的缺陷。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种高精度时钟芯片补偿生产系统及方法，具体而言，提供了如下技术方案：

一方面，本发明提供了一种高精度时钟芯片补偿生产系统，所述系统包括PC机及主控软件模块、一级主控单元、二级主控单元、三级主控单元集合模块、频率测量单元集合模块、基准钟源模块、芯片DUT底板模块、温箱模块；

所述三级主控单元集合模块包含若干个三级主控单元；

所述频率测量单元集合模块包含若干个频率测量单元；

所述芯片DUT底板模块上设置有若干个芯片DUT装置；所述芯片DUT底板模块设置于所述温箱内；

所述PC机及主控软件模块分别与一级主控单元、温箱进行数据交互；

所述一级主控单元还分别与所述芯片DUT底板模块、二级主控单元进行数据交互；

所述二级主控单元还分别与所述若干个频率测量单元、若干个三级主控单元进行数据交互；

所述若干个芯片DUT装置中的单个芯片DUT装置分别与其对应的单个频率测量单元、单个三级主控单元进行数据交互，并形成一个实际补偿执行单元；

所述系统的生产任务以命令帧的方式由所述PC机及主控软件模块下发。

优选的，所述芯片DUT底板模块可以设置为一个或者多个。

优选的，单个频率测量单元之间相互隔离；单个芯片DUT装置之间相互隔离；单个三级主控单元之间相互隔离。

优选的，PC机及主控软件模块、一级主控单元、二级主控单元下发的数据形成命令帧，所述命令帧由PC机及主控软件模块发起，并经一级主控单元、二级主控单元，下发至作为最终接收端的三级主控单元；

一条命令帧代表一个生产任务。

优选的，所述PC机及主控软件模块、一级主控单元、二级主控单元接收响应数据，所述响应数据由所述三级主控单元发起，PC机及主控软件模块作为所述响应数据的最终接收端。

优选的，所述响应数据在上传的过程中，PC机及主控软件模块、一级主控单元、二级主控单元均在其接收到的响应数据中增加本模块或单元产生的数据。

优选的，所述命令帧在传输过程中不能被修改。

优选的，所述生产任务，包括在线统计任务、参数传递任务、补偿任务、温测任务、获取过程数据任务；

所述在线统计任务用于统计全部时钟芯片的数量；

参数传递任务用于将补偿任务、温测任务所需的参数写入三级主控单元；

补偿任务用于对时钟芯片进行补偿；

温测任务用于对时钟芯片进行温度测试；

获取过程数据任务用于在统计任务、补偿任务、温测任务完成后，将上述三项任务产生的生产过程数据进行上传。

优选的，所述命令帧包括命令帧头、命令帧尾、子板编号、芯片编号、命令字、数据域、校验；

芯片DUT装置的地址由子板编号、芯片编号确定。

优选的，所述生产过程数据至少包括芯片状态数据、补偿结果数据、温测结果数据、温度值；

补偿结果数据是指遍历出时钟芯片在当前温度下输出满足精度的寄存器控制字，并形成子板编号/芯片编号/温度点/寄存器控制字一一对应的数据表，即得。

优选的，所述一级主控单元还负责在接收到命令帧后，对时钟芯片DUT地址的译码工作。

优选的，所述二级主控单元在接收到命令帧后，启动频率测量，并提供频率值。

优选的，所述三级主控单元提供时钟芯片的寄存器控制字。

优选的，所述PC机及主控软件模块以命令的方式控制温箱的温度设置。

此外，本发明还提供了一种高精度时钟芯片补偿生产方法，应用于高精度时钟芯片补偿生产系统，所述系统包括PC机及主控软件模块、一级主控单元、二级主控单元、三级主控单元集合模块、频率测量单元集合模块、基准钟源模块、芯片DUT底板模块、温箱模块；所述三级主控单元集合模块包含若干个三级主控单元；所述频率测量单元集合模块包含若干个频率测量单元；所述芯片DUT底板模块上设置有若干个芯片DUT装置；

所述方法包括：当所述PC机及主控软件模块的生产任务为补偿任务时，PC机及主控软件模块向一级主控单元发送补偿任务的命令帧，同时控制温箱的温度设置；

一级主控单元接收到命令帧后，通过译码获得时钟芯片DUT地址，并同时将命令帧发送至二级主控单元；

二级主控单元接收命令帧，初始化并启动频率测量单元，并将基准钟源接入到频率测量单元，同时将命令帧下发三级主控单元；

三级主控单元接收命令帧，获取时钟芯片DUT地址对应的时钟芯片的状态，当状态正常时，执行补偿任务。

优选的，补偿任务结束后，三级主控单元形成响应数据，并发送至二级主控单元；所述响应数据至少包括：三级主控单元产生时钟芯片的寄存器控制字、过程数据、生产数据。

二级主控单元接收到响应数据后，将响应数据与本单元产生的频率数据叠加，形成二级响应数据，并发送至一级主控单元。

一级主控单元接收到二级响应数据后，将二级响应数据与本单元产生的时钟芯片DUT地址数据叠加，形成一级响应数据，并发送至PC机及主控软件模块。

PC机及主控软件模块接收到一级响应数据后，将一级响应数据与本模块产生的温度数据叠加，形成最终响应数据。

优选的，最终响应数据形成文件表，所述文件表中的数据以可视化的方式，通过PC机及主控软件模块进行展示。

优选的，当补偿任务结束后，PC机及主控软件模块控制温箱停止工作，并保存日志及文件数据。

与现有技术相比，本发明技术方案采用了新型的时钟生产系统，生产系统成本低，使用工业级的FPGA频率采集系统，替代昂贵的频率计，减少生产系统的成本，且精度相当。且可扩展性好，若扩大生产规模时，只需要增加频率测量单元26a，芯片DUT装置20和三级主控单元22a这三种硬件装置；这些新增加的硬件装置，可以很方便的与现生产系统配置集成，无须复杂的改动，包括硬件和软件。在同等温箱腔体容积下，同等时间内，可生产出更多的时钟芯片，效率明显提高。此外，本发明的PC机及主控软件，界面友好，操作方便，内置数据文件处理单元，日志文件等软件配置，功能丰富，关键数据具有数据加密功能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为现有的时钟芯片的补偿生产系统结构图；

图2为本发明实施例的时钟芯片的补偿生产系统结构图；

图3为本发明实施例的时钟芯片的补偿生产系统中的生产任务结构图；

图4为本发明实施例的时钟芯片的补偿生产系统中使用的命令帧结构图；

图5为本发明实施例的时钟芯片的补偿生产系统中的生产过程数据结构图；

图6为本发明实施例的时钟芯片的补偿生产系统中的主控软件结构图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明实施例进行详细描述。应当明确，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

本领域技术人员应当知晓，下述具体实施例或具体实施方式，是本发明为进一步解释具体的发明内容而列举的一系列优化的设置方式，而该些设置方式之间均是可以相互结合或者相互关联使用的，除非在本发明明确提出了其中某些或某一具体实施例或实施方式无法与其他的实施例或实施方式进行关联设置或共同使用。同时，下述的具体实施例或实施方式仅作为最优化的设置方式，而不作为限定本发明的保护范围的理解。

本发明的目的是提供一种新的时钟芯片的补偿生产系统结构，在一个具体的实施例中，其结构可以采用如图2所示的方式来实现。该生产单元包括PC机及主控软件25，一级主控单元24，二级主控单元23，三级主控单元集合22，频率测量单元集合26，基准钟源27，芯片DUT底板21，芯片DUT装置20和温箱28。其中频率测量单元集合26是基于工业级的FPGA频率采集系统，包括多个频率测量单元26a；基准钟源27是基于高精度的兆级钟源。若干个芯片DUT装置20是基于芯片DUT底板21之上的。三级主控单元集合22包括多个三级主控单元22a。通过生产单元的三级主控控制的方式，可以动态的对时钟芯片的生产规模进行扩展，且不增加硬件和软件的修改，只需简单的配置即可。芯片DUT底板模块也可以设置为一个以上。

每个频率测量单元26a之间是相互隔离的，互不影响；每个芯片DUT装置20之间是相互隔离的，互不影响；每个三级主控单元22a是相互隔离的，互不影响。一个频率测量单元26a，一个芯片DUT装置20和一个三级主控单元22a，组合一起，被称为生产系统的一个实际补偿执行单元。

在一个更为具体的实施方式中，为更好地实现生产单元及生产系统的控制单元的功能，系统需要包括PC机及主控软件，在更为优选的方式中，第一级主控单元采用高性能32位处理器主控单元，第二级主控单元采用高性能32位处理器主控单元，频率采集及处理单元采用FPGA实现，第三级主控单元采用高性能32位处理器主控单元，基准钟源采用高精度的兆级基准钟源，此外系统配设时钟芯片的DUT底板系统，以及对应应用的温箱。

当需要扩大时钟芯片的补偿生产规模时，只需增加多个频率测量单元26a、多个芯片DUT装置20和多个三级主控单元22a。当增加这些单元后，PC机及主控软件25可以自动识别新增的模块，以及新增加的待补偿生产的实时时钟芯片，无需复杂的手动操作。

在一个更为优选的实施方式中，结合图6，PC机及主控软件25的主控软件100界面友好的上位机软件，操作方便，功能强大，可拓展性好中，其中包括界面视图200和功能模块300两大功能模块。其中视图200包括运行日志视图201、通信设置视图202、芯片状态视图203、生产任务视图204、可配置生产参数视图205、温箱温度曲线图206、电压/电流监控视图207和UI设置视图208；功能模块300包括控制枢纽301、命令集302、Excel功能303、数据加密304、日志文件归档/检索305、曲线函数（温度/寄存器控制字）306和曲线函数（温度/频率）307。

在界面视图200中，运行日志视图201完成整个生产过程的日志显示，使用多种颜色区别生产过程中的关键数据，以及出现的故障等。通信设置视图202为PC机与温箱通信，与一级主控单元24通信的接口参数配置。芯片状态视图303实时标注所有待测芯片的状态，按照芯片DUT装置20为基本单元，显示当前每颗时钟芯片是否在线，是否有故障，当前生产任务是否成功，并以不同颜色显著标识。生产任务视图204可以关闭生产任务列表中的一项或多项任务，方便对某项生产任务重点测试。可配置生产参数视图205，可以动态对指定生产任务进行修改，参数为温度，温度精度，浸泡时间，频率精度，初始控制字等。温箱温度曲线图206实时监视在生产过程中的温箱温度，并以时间为轴。电压/电流监视图207动态显示时钟芯片的工作电压和功耗电流，当电压/电路出现故障，则快速发出预警。UI设置视图208是对界面的背景颜色，字体等设置，着重界面友好。

在功能模块300中，控制枢纽301为整个生产系统的控制中心，权限最高，负责生产命令的下达和接收响应数据的处理，并且通过通信接口控制一级主控单元24，温箱28等设备。命令集302是生产系统的命令集合，每个生产任务对应一种命令。Excel功能303将生产过程数据的温度/寄存器控制字、温度/频率等写入Excel文件。数据加密304对关键的生产过程数据的关键数据，如寄存器控制字可采用加密的方式存储。日志文件归档/检索305将每次生产的日志进行保存归档，方便日后追溯。曲线函数（温度/寄存器控制字）306是将通过Excel功能303模块写入Excel文件的温度/寄存器控制字数据进行曲线显示，方便观察温度和寄存器控制字的关系。曲线函数（温度/频率）307是将通过Excel功能303模块写入Excel文件的温度/频率数据进行曲线显示，方便观察温度和频率的关系。

PC机及主控软件25，一级主控单元24，二级主控单元23下发的数据称为命令帧。由PC机及主控软件25发起，最终接收者为三级主控单元22a。命令帧的传递顺序为PC机及主控软件25 -> 一级主控单元24 -> 二级主控单元23 -> 三级主控单元22a。在命令帧下发的过程中，一级主控单元24，二级主控单元23和三级主控单元22a都不会修改命令帧内容，即命令帧是只读的，不可修改，只能依次向下级主控单元传递命令帧。

PC机及主控软件25，一级主控单元24，二级主控单元23接收的数据称为响应数据。由三级主控单元22a发起，最终接收者为PC机及主控软件25。响应数据的传递顺序为三级主控单元22a -> 二级主控单元23 -> 一级主控单元24 -> PC机及主控软件25。在响应数据上传的过程中，二级主控单元23，一级主控单元24和PC机及主控软件25都会对接收到的响应数据，加上本单元产生的数据，然后上传至其上一级主控单元。

PC机及主控软件25为整个生产系统的控制枢纽，所有的生产任务由PC机及主控软件25以命令帧50的方式向下一级主控单元下发生产任务指令，并接收下一级别主控单元返回的响应数据。一条命令帧50代表一个生产任务40中的生产任务。

在一个更为优选的实施方式中，生产任务结构，可参考图3。生产任务40包括系统初始化任务41、在线统计任务42、参数传递任务43、补偿任务44、温测任务45、获取过程数据任务46和结束任务47。系统初始任务41是整个系统执行任务的开始，通知一级主控单元24、二级主控单元23和三级主控单元22a完成系统初始，为执行后续的生产任务做准备；包括初始化通信端口，与温箱测试通信，清除缓存Buffer，创建日志文件等，初始化界面视图200下的所有视图。在线统计任务42是统计所有的时钟芯片数目，通过实际统计数据与期望数目的对比，生产人员可以判断是否存在有问题的芯片（如放置位置错误，芯片封装故障等）。参数传递任务43为后续执行补偿任务44和温测任务45将对应温度点，温度精度，期望频率精度等参数写入三级主控单元22a内存中，并在非易失存储器中备份。补偿任务44是指对时钟芯片进行补偿的任务。温测任务45是指对时钟芯片进行温度测试的任务。获取过程数据任务46是指当在线统计任务42、补偿任务44和温测任务45完成后，将每个任务产生的相应生产过程数据依次通过三级主控单元22a、二级主控单元23、一级主控单元24传递给PC机及主控软件25。

在一个更为优选的实施方式中，命令帧优选可以采用如图4的结构。在该结构中，包括命令帧头51、子板编号52、芯片编号53、命令字54、数据域55、校验56和命令帧尾57。其中命令帧头51、命令帧尾57是固定字节，用来表征一条完整的命令帧，与校验56配合，可用于命令帧的完整性检验。

在PC机及主控软件25下发的命令帧50中，命令帧50的命令帧头51、命令帧尾57是固定字节；时钟芯片的DUT位置由命令帧50的子板编号52和芯片编号53决定，均从1开始。包含时钟芯片的DUT地址位置，如当前时钟芯片的DUT地址为1。当一级主控单元24收到PC机及主控软件下发的命令后，根据命令中携带的时钟芯片的DUT地址，驱动DUT地址译码电路进行译码，这样，通过硬件连线指定了芯片DUT装置20上的时钟芯片的DUT地址。这一过程示例如下：

在一种情况下，如，在PC机及主控软件25下发的命令帧50中，子板编号为01，芯片编号为01，表示对第01子板的第01颗时钟芯片进行补偿测试；则待测时钟芯片的DUT地址位置为01 01。根据这个地址，一级主控单元24驱动DUT地址译码电路进行译码，指定当前待测的时钟芯片地址。在这一示例中，子板编号对应芯片DUT装置20的编号，芯片编号则对应芯片DUT装置上的芯片序列号。

在又一种情况下，即批量的特定位置上的芯片进行补偿测试时，如，特殊示例，在PC机及主控软件25下发的命令帧50中，子板编号为00，芯片编号为01，表示对所有子板的第01颗时钟芯片进行补偿测试，也即对所有子板进行并行生产任务的执行。

在本实施的示例中，一条命令帧50代表生产任务40中的一个生产任务，如图4。在执行生产任务的过程中，PC机及主控软件25、一级主控单元24、二级主控单元23和三级主控单元22a产生的数据，组成生产过程数据60。

生产过程数据，如图5。生产过程数据60包括芯片状态数据61、补偿结果数据62、温测结果数据63、温度/控制字（曲线）64、温度/频率（曲线）65、日志文件66和温度值67。其中芯片状态数据61是指该芯片是否在线，是否补偿成功，是否温测成功。补偿结果数据62是指芯片处于补偿阶段的数据，在当前温度下，程序遍历出时钟芯片在该温度下输出满足精度的寄存器控制字，并形成子板编号/芯片编号/温度点/寄存器控制字一一对应的数据表，即为补偿结果数据。温测结果数据63是指对时钟芯片在经过补偿阶段后的验证测试，测量时钟芯片的输出频率是否满足精度要求。在当前温度下，测量时钟芯片的输出频率，并形成子板编号/芯片编号/温度点/频率值一一对应的数据表，即为温测结果数据。温度/控制字（曲线）64将温补偿结果数据62中产生的结果数据，使用温度/控制字形成多次曲线。通过多次曲线，可以观察每个温度点的控制字。温度/频率（曲线）65将温测结果数据63中产生的结果数据，使用温度/频率形成多次曲线。通过多次曲线，可以观察每个温度点的时钟芯片输出频率。日志文件66是指按照时间形成的流水日志纯文本文件，记录生产过程中的所有状态和结果。温度值67是生产任务中的指定的温度，是由PC机及主控软件25与温箱28产生。

PC机及主控软件25及温箱28提供温度值及时钟芯片DUT地址，且在下发的命令帧中携带时钟芯片DUT地址（由子板编号52和芯片编号53组成）。一级主控单元24接收到PC机及主控软件25下发的命令帧后，负责实施对时钟芯片DUT地址的译码工作，产生实际的时钟芯片DUT地址。同时二级主控单元23启动频率测量，并提供时钟芯片的频率值。三级主控单元22a提供时钟芯片的寄存器控制字。

三级主控单元22a将时钟芯片的频率发送至二级主控单元23。二级主控单元23将从三级主控单元22a接收的寄存器控制字数据，以及本单元产生的频率值数据，叠加后一并发送至一级主控单元24。

一级主控单元24从二级主控单元23接收的响应数据，以及本单元产生的芯片的DUT地址，叠加后一并发送至PC机及主控软件25。

最终，PC机及主控软件25将从一级主控单元24接收到的响应数据，以及本单元产生的温度数据，组成生产过程数据60的数据。

最后，当生产系统完成生产任务40的某一生产任务后，PC机及主控软件25完成停止生产的后续工作。

至此，生产任务完成。

下面，以完成生产任务40中的补偿任务44为例进行更为详细的阐述，该部分阐述的也即本发明所提供的高精度时钟芯片补偿生产方法。参考图2，PC机及主控软件25中的生产任务选择为补偿任务，则此时PC机及主控软件向一级主控单元24发送的命令帧为补偿任务44。一级主控单元24收到PC机及主控软件25下发的补偿任务44指令后，一方面将命令分发至二级主控单元23，另一方面根据补偿任务指令中携带的时钟芯片DUT地址，驱动DUT译码电路产生实际的DUT地址。

同时，PC机及主控软件25与温箱28进行通信，通过命令的方式控制温箱的温度设置。二级主控单元23接收到一级主控单元24下发的补偿任务44指令后，一方面初始化&启动频率测量单元26a，并将外部的基准钟源27接入频率测量单元26a；另一方面将补偿任务44指令下发至三级主控单元22a。

三级主控单元22a接收到二级主控单元23下发的补偿任务指令后，开始与芯片DUT装置20的时钟芯片通信，并记录该芯片DUT装置的时钟芯片的状态，当前DUT地址的时钟芯片是否通信正常，若不正常，则直接报错，并返回二级主控单元23。若通信正常，则三级主控单元22a开始进行补偿任务，补偿结束后，会产生该DUT地址的芯片的寄存器控制字，然后将这些寄存器控制字数据发送至二级主控单元23。日志文件，过程数据，生产数据及其他必要的数据连同寄存器控制字，三级主控单元22a将这些数据进行打包，发送至二级主控单元23；三级主控单元打包的上述寄存器控制字、日志文件、过程数据、生产数据及其他必要的数据，形成最初的响应数据；

二级主控单元23接收到三级主控单元22a发送的补偿任务44的响应数据后，将这些响应数据与本单元产生的频率数据进行叠加，形成新的数据包，然后一并发送至一级主控单元24。

一级主控单元24接收到二级主控单元23发送的补偿任务44的响应数据后，将这些响应数据与本单元产生的时钟芯片DUT地址（包括子板编号52和芯片编号53）数据进行叠加，形成新的数据包，然后一并发送至PC机及主控软件25。

PC机及主控软件25接收到一级主控单元24发送的补偿任务44的响应数据后，将这些响应数据与本单元产生的温度数据写入到Excel表文件内，该动作由功能模块300的Excel功能303完成。生成的Excel文件名称以日期，芯片DUT底板21编号，芯片DUT装置20编号为Excel数据文件名称主要命名信息，方便归档和检索。并且功能模块300中的数据加密304完成对关键数据寄存器控制字的加密工作，加密后的密文数据被写入Excel表文件中。

同时，在整个执行补偿任务44的过程中，界面视图200的芯片状态视图203实时标识所有处于芯片DUT装置20的芯片当前状态，即时钟芯片是否在线，通信是否故障，补偿任务44是否成功。

同时，在整个执行补偿任务44的过程中，界面视图200的运行日志视图201实时显示运行日志，包括执行补偿任务44的所有配置信息，当前补偿状态，当前温度，以及温度/时钟芯片寄存器控制字的文本数据。该日志文件以具体日期为日志文件名称为主要命名信息，方便归档，追溯。

同时，在整个执行补偿任务44的过程中，界面视图200的温箱温度曲线图206实时显示温箱25腔内的温度，方便观看温度的走向是否与生产过程中对温箱28的控制趋势一致。

同时，在整个执行补偿任务44结束后，功能模块300的曲线函数（温度/寄存器控制字）根据Excel表文件内的数据，形成曲线。自动生成所有芯片DUT装置20上的芯片的Excel数据文件，文件的补偿数据已被加密；自动生成日志文件，以日期为日志文件名称为主要命名信息。

同时，在整个执行补偿任务44结束后，PC机及主控软件25控制温箱28停机，关闭所有通信端口，关闭并保存日志视图及文件。

至此，补偿任务44结束。

通过以上的阐述不难看出，本发明提出的上述优选的实施例，生产系统成本低，并且能够保证系统芯片的精度，拥有良好的可扩展性，若扩大生产规模时，只需要增加频率测量单元26a，芯片DUT装置20和三级主控单元22a这三种硬件装置；这些新增加的硬件装置，可以很方便的与现生产系统配置集成，无须复杂的改动，包括硬件和软件。在同等温箱腔体容积下，同等时间内，可生产出更多的时钟芯片，效率明显提高。

本领域那些技术人员可以理解，可以对实施例中的设备中的模块进行自适应性地改变并且把它们设置在与该实施例不同的一个或多个设备中。可以把实施例中的模块或单元或组件组合成一个模块或单元或组件，以及此外可以把它们分成多个子模块或子单元或子组件。除非另外明确陈述，本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体（Read-Only Memory，ROM）或随机存储记忆体（Random AccessMemory，RAM）等。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种高精度时钟芯片补偿生产系统，其特征在于，所述系统包括PC机及主控软件模块、一级主控单元、二级主控单元、三级主控单元集合模块、频率测量单元集合模块、基准钟源模块、芯片DUT底板模块、温箱模块；

所述三级主控单元集合模块包含若干个三级主控单元；

所述频率测量单元集合模块包含若干个频率测量单元；

所述芯片DUT底板模块上设置有若干个芯片DUT装置；所述芯片DUT底板模块设置于所述温箱模块内；

所述PC机及主控软件模块分别与一级主控单元、温箱进行数据交互；

所述一级主控单元还分别与所述芯片DUT底板模块、二级主控单元进行数据交互；

所述二级主控单元还分别与所述若干个频率测量单元、若干个三级主控单元进行数据交互；

所述若干个芯片DUT装置中的单个芯片DUT装置分别与其对应的单个频率测量单元、单个三级主控单元进行数据交互，并形成一个实际补偿执行单元；

所述系统的生产任务以命令帧的方式由所述PC机及主控软件模块下发。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，单个频率测量单元之间相互隔离；单个芯片DUT装置之间相互隔离；单个三级主控单元之间相互隔离。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，PC机及主控软件模块、一级主控单元、二级主控单元下发的数据形成命令帧，所述命令帧由PC机及主控软件模块发起，并经一级主控单元、二级主控单元，下发至作为最终接收端的三级主控单元；

一条命令帧代表一个生产任务。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述PC机及主控软件模块、一级主控单元、二级主控单元接收响应数据，所述响应数据由所述三级主控单元发起，PC机及主控软件模块作为所述响应数据的最终接收端。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述响应数据在上传的过程中，PC机及主控软件模块、一级主控单元、二级主控单元均在其接收到的响应数据中增加本模块或单元产生的数据。

6.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述命令帧在传输过程中不能被修改。

7.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述生产任务，包括在线统计任务、参数传递任务、补偿任务、温测任务、获取过程数据任务；

所述在线统计任务用于统计全部时钟芯片的数量；

参数传递任务用于将补偿任务、温测任务所需的参数写入三级主控单元；

补偿任务用于对时钟芯片进行补偿；

温测任务用于对时钟芯片进行温度测试；

获取过程数据任务用于在统计任务、补偿任务、温测任务完成后，将上述三项任务产生的生产过程数据进行上传。

8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述命令帧包括命令帧头、命令帧尾、子板编号、芯片编号、命令字、数据域、校验；

芯片DUT装置的地址由子板编号、芯片编号确定。

9.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述生产过程数据至少包括芯片状态数据、补偿结果数据、温测结果数据、温度值；

补偿结果数据是指遍历出时钟芯片在当前温度下输出满足精度的寄存器控制字，并形成子板编号/芯片编号/温度点/寄存器控制字一一对应的数据表，即得。

10.一种高精度时钟芯片补偿生产方法，应用于高精度时钟芯片补偿生产系统，其特征在于，所述系统包括PC机及主控软件模块、一级主控单元、二级主控单元、三级主控单元集合模块、频率测量单元集合模块、基准钟源模块、芯片DUT底板模块、温箱模块；所述三级主控单元集合模块包含若干个三级主控单元；所述频率测量单元集合模块包含若干个频率测量单元；所述芯片DUT底板模块上设置有若干个芯片DUT装置；

所述方法包括：当所述PC机及主控软件模块的生产任务为补偿任务时，PC机及主控软件模块向一级主控单元发送补偿任务的命令帧，同时控制温箱的温度设置；

一级主控单元接收到命令帧后，通过译码获得时钟芯片DUT地址，并同时将命令帧发送至二级主控单元；

二级主控单元接收命令帧，初始化并启动频率测量单元，并将基准钟源接入到频率测量单元，同时将命令帧下发三级主控单元；

三级主控单元接收命令帧，获取时钟芯片DUT地址对应的时钟芯片的状态，当状态正常时，执行补偿任务。

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