JP6241600B2 - クロック生成装置、電子機器、移動体及びクロック生成方法 - Google Patents
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Description
本適用例に係るクロック生成装置は、第3クロック信号を基準として第1クロック信号と基準周波数値との周波数比を測定し、前記周波数比の測定結果に基づき前記第1クロック信号の一部のクロックがマスクされた第2クロック信号を生成し、前記周波数比の測定結果と前記周波数比の測定結果のN個(Nは自然数)の平均値との差分が第1基準値よりも大きいときに前記第3クロック信号の周波数温度特性の補償値を更新する。
きる。
上記適用例に係るクロック生成装置において、前記差分が第1基準値以内のときは、前記補償値を間欠的に更新するようにしてもよい。
上記適用例に係るクロック生成装置は、前記第2クロック信号を生成するクロックゲート部と、前記周波数比を測定する周波数測定部と、前記補償値を出力する補償手段を備え、前記補償値に基づき温度補償された前記第3クロック信号を出力する発振用回路と、前記平均値を出力する平均値出力部と、前記周波数比の測定結果と前記平均値とを比較し、前記差分が前記第1基準値よりも大きいときに前記補償手段に前記補償値を更新させる比較部と、を含むようにしてもよい。
上記適用例に係るクロック生成装置において、前記補償手段は、温度検出信号を出力する温度検出部を備え、前記比較部は、前記差分が前記第1基準値よりも大きいときに、前記温度検出部に、出力する前記温度検出信号を更新させるようにしてもよい。
上記適用例に係るクロック生成装置は、前記差分に基づき前記補償値の更新間隔を制御するようにしてもよい。
ができる。
上記適用例に係るクロック生成装置は、検出部をさらに含み、前記比較部は、前記差分に応じた値を出力し、前記検出部は、前記第2クロック信号のクロック数と前記比較部の出力値とを比較し、比較結果に基づき前記補償値の更新間隔を制御するようにしてもよい。
上記適用例に係るクロック生成装置において、前記比較部は、前記差分が前記第1基準値よりも小さい第2基準値以内のとき、前記差分が前記第2基準値よりも大きいときよりも大きい値を出力するようにしてもよい。
上記適用例に係るクロック生成装置において、前記平均値は、前記周波数比の測定結果のN個の移動平均値であってもよい。
本適用例に係る電子機器は、上記のいずれかのクロック生成装置を含む。
上記適用例に係る電子機器は、前記クロック生成装置が出力する前記第2クロック信号に同期して時刻情報を生成するリアルタイムクロック装置をさらに含むようにしてもよい。
本適用例に係る移動体は、上記のいずれかのクロック生成装置を含む。
本適用例に係るクロック生成方法は、第3クロック信号を基準として第1クロック信号と基準周波数値との周波数比を測定するステップと、前記周波数比の測定結果に基づき前記第1クロック信号の一部のクロックがマスクされた第2クロック信号を生成するステップと、前記周波数比の測定結果と前記周波数比の測定結果のN個(Nは自然数)の平均値との差分が第1基準値よりも大きいときに前記第3クロック信号の周波数温度特性の補償値を更新するステップと、を含む。
1−1.第1実施形態
図1は、第1実施形態のクロック生成装置の構成例を示す図である。第1実施形態のクロック生成装置1は、周波数測定部10、マスク信号生成部11、クロックゲート部12、周波数測定制御部13、AND回路14、周波数変換部15、クロック選択部16、AND回路17、温度補償制御部18、発振回路20、発振用回路30、スイッチ回路40、ダイオード42及びダイオード44を含んで構成されており、1チップの集積回路(IC)として実現されている。ただし、本実施形態のクロック生成装置1は、これらの要素の一部を省略又は変更し、あるいは他の要素を追加した構成としてもよい。
水晶振動子2を接続するための2つの端子P5,P6及び接地端子P7を有している。
数の容量素子と複数のスイッチにより構成され、スイッチの開閉を選択することで負荷容量値を可変に設定可能になっている。
351562、マスク数Kは39063、補正時間Tcompは10.73s(クロック信号CK1の390625クロック分に相当する時間)、補正精度は2.56ppmである。図5からわかるように、測定時間Tmeasを長くするほど補正精度が高くなる。
いてもよい。
、温度測定イネーブル信号TEMP_ENはローレベルであり、強制イネーブル信号FORCE_ENと間欠イネーブル信号INT_ENの一方又は両方がハイレベルの時、温度測定イネーブル信号TEMP_ENはハイレベルである。
間だけ温度測定イネーブル信号TEMP_ENをハイレベルにして温度測定を行い、温度補償値を更新する(S250)。
クロック信号CK4を生成する。
周波数調整を不要あるいは簡略化しながら、平均周波数が32.768kHzのクロック信号CK2を生成することができる。さらに、第1実施形態のクロック生成装置によれば、環境温度の変動が急峻の時は、マスク数KとN個のマスク数Kの移動平均値との差分が第1基準値R1よりも大きくなるため、強制的に温度測定を行ってクロック信号CK3の温度補償値を更新し、環境温度の変動が緩やかな時は、当該差分が第1基準値R1以内となるため、インターバル時間Tint2毎に間欠的に温度測定を行って当該温度補償値を更新することで、クロック信号CK3の周波数安定度を維持することができる。このように、第1実施形態のクロック生成装置によれば、環境温度の変動が急峻の時は強制的にクロック信号CK3の温度補償値を更新するので、クロック信号CK3の温度補償値を間欠的に更新する周期を比較的長くすることができるため、不要な温度測定により消費される電力を低減しながら、クロック信号CK3の周波数安定度に応じた高い周波数安定度のクロック信号CK2を生成することができる。
第1実施形態のクロック生成装置1では、マスク数Kが急激に変化した場合、温度が急激に変化したと想定し、強制的に温度測定を行って温度補償値を更新するようにしているが、間欠的に行う温度測定の測定間隔(インターバル時間Tint2)は一定である。従って、温度変動が急激ではないが比較的大きい環境では、インターバル時間Tint2の設定によっては温度補償が間に合わず、クロック信号CK3の周波数温度特性が劣化するおそれがある。一方、温度変動がほとんどないか、あるいは、緩やかな環境では、それほど頻繁に温度補償値を更新する必要がないが、インターバル時間Tint2の設定によっては必要以上に短い間隔で温度測定が行われ、無駄な電流が消費されるおそれがある。そこで、第2実施形態のクロック生成装置1では、温度補償制御部18は、マスク数KとN回のマスク数Kの移動平均値との差分が第1基準値R1よりも大きい時は、第1実施形態と同様に、強制的に温度測定を行って温度補償値を更新し、当該差分が第1基準値R1以内の時は、第2基準値R2(<R1)を閾値としてインターバル時間Tint2の長さを切り替える。
、比較結果に基づき、一定時間だけハイレベルとなる間欠イネーブル信号INT_ENとリセット信号RSTを出力する。本実施形態では、検出部187は、T4=T3の時(T4≧T3の時でもよい)から一定時間だけハイレベルとなる間欠イネーブル信号INT_ENを出力する。また、検出部187は、T4=T3の時(T4≧T3の時でもよい)にハイレベルとなるリセット信号RST出力する。このリセット信号RSTがハイレベルの時、カウンター186は0にリセットされる。
図19は、本実施形態の電子機器の機能ブロック図である。また、図20は、本実施形態の電子機器の一例である移動体通信機器の外観の一例を示す図である。
図21は、本実施形態の移動体の一例を示す図(上面図)である。図16に示す移動体400は、クロック生成装置410、クロック生成装置410が出力する各種のクロック信号に同期して、エンジンシステム、ブレーキシステム、キーレスエントリーシステム等の各種の制御を行うコントローラー420,430,440、バッテリー450、バックアップ用バッテリー460を含んで構成されている。なお、本実施形態の移動体は、図21の構成要素(各部)の一部を省略又は変更してもよいし、他の構成要素を付加した構成としてもよい。
本発明は本実施形態に限定されず、本発明の要旨の範囲内で種々の変形実施が可能である。
メモリー、40 スイッチ回路、42 ダイオード、44 ダイオード、101 ダウンカウンター、102 ダウンカウンター、103 測定終了判定回路、111 加算回路、112 アキュムレーター(累算器)、131 カウンター、132 検出部、151 分周回路、152 マスク信号生成部、153 クロックゲート部、154 加算回路、155 アキュムレーター(累算器)、181 FIFOメモリー、182 平均値出力部、183 比較部、184 インターバルタイマー、185 OR回路、186 カウンター、187 検出部、300 電子機器、310 クロック生成装置、320 リアルタイムクロック(RTC)装置、321 電源切替回路、322 計時回路、330 CPU、340 操作部、350 ROM、360 RAM、370 通信部、380 表示部、390 一次電源、392 二次電源、400 移動体、410 クロック生成装置、420,430,440 コントローラー、450 バッテリー、460 バックアップ用バッテリー
Claims (12)
- 第3クロック信号を基準として第1クロック信号と基準周波数値との周波数比を測定し、
前記周波数比の測定結果に基づき前記第1クロック信号の一部のクロックがマスクされた第2クロック信号を生成し、
前記周波数比の測定結果と前記周波数比の測定結果のN個(Nは自然数)の平均値との差分が第1基準値よりも大きいときに前記第3クロック信号の周波数温度特性の補償値を更新する、クロック生成装置。 - 前記差分が第1基準値以内のときは、前記補償値を間欠的に更新する、請求項1に記載のクロック生成装置。
- 前記第2クロック信号を生成するクロックゲート部と、
前記周波数比を測定する周波数測定部と、
前記補償値を出力する補償手段を備え、前記補償値に基づき温度補償された前記第3クロック信号を出力する発振用回路と、
前記平均値を出力する平均値出力部と、
前記周波数比の測定結果と前記平均値とを比較し、前記差分が前記第1基準値よりも大きいときに前記補償手段に前記補償値を更新させる比較部と、を含む、請求項1又は2に記載のクロック生成装置。 - 前記補償手段は、温度検出信号を出力する温度検出部を備え、
前記比較部は、
前記差分が前記第1基準値よりも大きいときに、前記温度検出部に、出力する前記温度検出信号を更新させる、請求項3に記載のクロック生成装置。 - 前記差分に基づき前記補償値の更新間隔を制御する、請求項1乃至4のいずれか一項に記載のクロック生成装置。
- 検出部をさらに含み、
前記比較部は、前記差分に応じた値を出力し、
前記検出部は、
前記第2クロック信号のクロック数と前記比較部の出力値とを比較し、比較結果に基づき前記補償値の更新間隔を制御する、請求項3又は4に記載のクロック生成装置。 - 前記比較部は、
前記差分が前記第1基準値よりも小さい第2基準値以内のとき、前記差分が前記第2基準値よりも大きいときよりも大きい値を出力する、請求項6に記載のクロック生成装置。 - 前記平均値は、前記周波数比の測定結果のN個の移動平均値である、請求項1乃至7のいずれか一項に記載のクロック生成装置。
- 請求項1乃至8のいずれか一項に記載のクロック生成装置を含む、電子機器。
- 請求項9において、
前記クロック生成装置が出力する前記第2クロック信号に同期して時刻情報を生成するリアルタイムクロック装置をさらに含む、電子機器。 - 請求項1乃至8のいずれか一項に記載のクロック生成装置を含む、移動体。
- 第3クロック信号を基準として第1クロック信号と基準周波数値との周波数比を測定するステップと、
前記周波数比の測定結果に基づき前記第1クロック信号の一部のクロックがマスクされた第2クロック信号を生成するステップと、
前記周波数比の測定結果と前記周波数比の測定結果のN個(Nは自然数)の平均値との差分が第1基準値よりも大きいときに前記第3クロック信号の周波数温度特性の補償値を更新するステップと、を含む、クロック生成方法。
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