專利名稱：時鐘振蕩器自動校準方法及電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種時鐘振蕩器自動校準方法。本發(fā)明還涉及一種關(guān)于時鐘振蕩器的電路，尤其是一種時鐘振蕩器自動校準電路。
背景技術(shù)：
時鐘振蕩器由于制造工藝的誤差，同一晶圓(wafer)的不同地方的晶片(die)會產(chǎn)生不同的振蕩頻率，因此在使用時鐘振蕩器前需要對時鐘振蕩器的時鐘信號頻率進行校準?，F(xiàn)有的時鐘振蕩器中，在振蕩器中設(shè)置了控制字可以調(diào)整振蕩器內(nèi)部的電流或電壓實現(xiàn)振蕩器頻率的調(diào)整，該控制字以數(shù)字形式存儲在電路中，在控制時鐘頻率時將控制字轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的模擬量來控制時鐘振蕩器的時鐘信號頻率?？刂谱值拇笮∨c時鐘振蕩器的時鐘信號頻率呈單調(diào)增函數(shù)關(guān)系，即控制字越大，相應(yīng)的時鐘振蕩器的時鐘信號頻率就越高。目前對于時鐘震蕩器的時鐘信號頻率的校準時，控制字的設(shè)置往往通過手動的查找方式，這樣效率很低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種時鐘振蕩器自動校準方法，以及這種時鐘振蕩器自動校準方法所采用的時鐘振蕩器自動校準電路，能夠快速自動的對時鐘振蕩器的時鐘信號頻率進行校準。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明時鐘振蕩器自動校準方法的技術(shù)方案是，所述時鐘振蕩器自動校準方法所采用的電路包括待校準的時鐘振蕩器，時鐘基準產(chǎn)生器，頻率計數(shù)器，頻率誤差比較器和自動搜索控制字邏輯電路，所述時鐘振蕩器自動校準方法包括如下步驟第一步，將所述自動搜索控制字邏輯電路中的控制字初始化為控制字最大值的一半；第二步，所述待校準的時鐘振蕩器根據(jù)所述自動搜索控制字邏輯電路的控制字輸出待校準時鐘信號；所述時鐘基準產(chǎn)生器接收外部精準參考時鐘信號，并對所述外部精準參考時鐘信號進行計數(shù)以確定一個周期T ；所述頻率計數(shù)器接收所述時鐘基準產(chǎn)生器輸出的周期T的時間長度，同時接收待校準的時鐘振蕩器的待校準時鐘信號，在周期T期間對所述待校準時鐘信號進行計數(shù)；所述頻率誤差比較器接收所述頻率計數(shù)器在周期T期間對所述待校準時鐘信號的當前計數(shù)值，并將該當前計數(shù)值和待校準的時鐘振蕩器所應(yīng)該輸出的頻率的標準計數(shù)值進行比較，得到比較結(jié)果；第三步，將第二步中待校準時鐘信號的當前頻率與待校準的時鐘振蕩器所應(yīng)該輸出的標準頻率之差的絕對值，與一個預(yù)先設(shè)定的門限值進行比較，如果待校準時鐘信號的當前頻率與待校準的時鐘振蕩器所應(yīng)該輸出的標準頻率之差的絕對值大，則進行第四步， 如果門限值大，則進行第五步；第四步，當?shù)诙街写蕰r鐘信號的當前頻率小于標準頻率時，將控制字修改為當前控制字的一半；當?shù)诙街写蕰r鐘信號的當前頻率大于標準頻率時，將控制字修改為當前控制字與控制字最大值的平均值；之后跳轉(zhuǎn)到第二步；第五步，將當前的控制字以及與當前控制字大小相鄰的多個控制字所得到的時鐘信號頻率分別與標準頻率進行比較，選取與標準頻率最接近的時鐘信號頻率所對應(yīng)的控制字作為經(jīng)校準的控制字。本發(fā)明還提供了一種實現(xiàn)上述時鐘振蕩器自動校準方法所采用的時鐘振蕩器自動校準電路，其技術(shù)方案是，包括待校準的時鐘振蕩器，其特征在于，還包括時鐘基準產(chǎn)生器，所述時鐘基準產(chǎn)生器接收外部精準參考時鐘信號，對其進行計數(shù)后以確定一個周期T ；頻率計數(shù)器，接收所述時鐘基準產(chǎn)生器輸出的周期T的時間長度，同時接收待校準的時鐘振蕩器的待校準時鐘信號，在周期T期間對所述待校準時鐘信號進行計數(shù)；頻率誤差比較器，接收所述頻率計數(shù)器在周期T期間對所述待校準時鐘信號的當前計數(shù)值，并將該當前計數(shù)值和待校準的時鐘振蕩器所應(yīng)該輸出的頻率的標準計數(shù)值進行比較，得到比較結(jié)果；自動搜索控制字邏輯電路，接收所述頻率誤差比較器的比較結(jié)果，并根據(jù)該比較結(jié)果增大或者減小控制字，使得所述待校準的時鐘振蕩器輸出的時鐘信號的頻率最大限度的接近待校準的時鐘振蕩器所應(yīng)該輸出的頻率。本發(fā)明采用上述技術(shù)方案，能夠快速的自動對時鐘振蕩器進行校準，大大提高了時鐘振蕩器的校準速度，并且保證了校準的精度。


下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步詳細的說明圖1為本發(fā)明時鐘振蕩器自動校準電路的電路圖；圖2為本發(fā)明時鐘振蕩器自動校準方法的流程圖；圖3為本發(fā)明時鐘振蕩器自動校準方法第五步的流程圖。
具體實施例方式本發(fā)明公開了一種時鐘振蕩器自動校準電路，如圖1所示，包括待校準的時鐘振蕩器，以及時鐘基準產(chǎn)生器，所述時鐘基準產(chǎn)生器接收外部精準參考時鐘信號，對其進行計數(shù)后以確定一個周期T ；頻率計數(shù)器，接收所述時鐘基準產(chǎn)生器輸出的周期T的時間長度，同時接收待校準的時鐘振蕩器的待校準時鐘信號，在周期T期間對所述待校準時鐘信號進行計數(shù)；頻率誤差比較器，接收所述頻率計數(shù)器在周期T期間對所述待校準時鐘信號的當前計數(shù)值，并將該當前計數(shù)值和待校準的時鐘振蕩器所應(yīng)該輸出的頻率的標準計數(shù)值進行比較，得到比較結(jié)果；自動搜索控制字邏輯電路，接收所述頻率誤差比較器的比較結(jié)果，并根據(jù)該比較結(jié)果增大或者減小控制字，使得所述待校準的時鐘振蕩器輸出的時鐘信號的頻率最大限度的接近待校準的時鐘振蕩器所應(yīng)該輸出的頻率。
本發(fā)明還公開了一種采用上述時鐘振蕩器自動校準電路實現(xiàn)的時鐘振蕩器自動校準方法，如圖2和圖3所示，包括如下步驟第一步，將所述自動搜索控制字邏輯電路中的控制字初始化為控制字最大值的一半；第二步，所述待校準的時鐘振蕩器根據(jù)所述自動搜索控制字邏輯電路的控制字輸出待校準時鐘信號；所述時鐘基準產(chǎn)生器接收外部精準參考時鐘信號，并對所述外部精準參考時鐘信號進行計數(shù)以確定一個周期T ；所述頻率計數(shù)器接收所述時鐘基準產(chǎn)生器輸出的周期T的時間長度，同時接收待校準的時鐘振蕩器的待校準時鐘信號，在周期T期間對所述待校準時鐘信號進行計數(shù)；所述頻率誤差比較器接收所述頻率計數(shù)器在周期T期間對所述待校準時鐘信號的當前計數(shù)值，并將該當前計數(shù)值和待校準的時鐘振蕩器所應(yīng)該輸出的頻率的標準計數(shù)值進行比較，得到比較結(jié)果；第三步，將第二步中待校準時鐘信號的當前頻率與待校準的時鐘振蕩器所應(yīng)該輸出的標準頻率之差的絕對值，與一個預(yù)先設(shè)定的門限值進行比較，如果待校準時鐘信號的當前頻率與待校準的時鐘振蕩器所應(yīng)該輸出的標準頻率之差的絕對值大，則進行第四步， 如果門限值大，則進行第五步；第四步，當?shù)诙街写蕰r鐘信號的當前頻率小于標準頻率時，將控制字修改為當前控制字的一半；當?shù)诙街写蕰r鐘信號的當前頻率大于標準頻率時，將控制字修改為當前控制字與控制字最大值的平均值；之后跳轉(zhuǎn)到第二步；第五步，將當前的控制字以及與當前控制字大小相鄰的多個控制字所得到的時鐘信號頻率分別與標準頻率進行比較，選取與標準頻率最接近的時鐘信號頻率所對應(yīng)的控制字作為經(jīng)校準的控制字。當?shù)谒牟教D(zhuǎn)到第二步的次數(shù)達到N-I次，N為控制字的位數(shù)，而當前待校準時鐘信號的當前頻率與待校準的時鐘振蕩器所應(yīng)該輸出的標準頻率之差的絕對值仍然大于所述門限值的時候，那么本次自動校準失敗。當所述控制字已經(jīng)達到最大值，而當前待校準時鐘信號的頻率與待校準的時鐘振蕩器所應(yīng)該輸出的標準頻率之差的絕對值仍然大于所述門限值的時候，那么本次自動校準失敗。在第五步中，當待校準時鐘信號的當前頻率小于標準率時，將當前的控制字以及與當前控制字相鄰且大于當前的控制字的多個控制字所得到的時鐘信號頻率分別與所述標準頻率進行比較，選取與標準頻率最接近的時鐘信號頻率所對應(yīng)的控制字作為經(jīng)校準的控制字。在第五步中，當待校準時鐘信號的當前頻率大于標準頻率時，將當前的控制字以及與當前控制字相鄰且小于當前的控制字的多個控制字所得到的時鐘信號頻率分別與所述標準頻率進行比較，選取與標準頻率最接近的時鐘信號頻率所對應(yīng)的控制字作為經(jīng)校準的控制字。如圖3所示，該實施例中選取了當前控制字前兩個和后兩個，總共5個控制字，與外部精準參考時鐘信號的頻率進行比較，最終選擇一個與外部精準參考時鐘信號的頻率最為接近的控制字作為校準之后得到的控制字。對于門限值大小的選取可以與第五步中所選取控制字的個數(shù)相配合，門限值范圍越大，則第五步中所選取的控制字就要越多；門限值范圍越小，則第五步中所選取的控制字就可以越少。 綜上所述，本發(fā)明能夠快速的自動對時鐘振蕩器進行校準，大大提高了時鐘振蕩器的校準速度，并且保證了校準的精度。
權(quán)利要求
1.一種時鐘振蕩器自動校準方法，其特征在于，所述時鐘振蕩器自動校準方法所采用的電路包括待校準的時鐘振蕩器，時鐘基準產(chǎn)生器，頻率計數(shù)器，頻率誤差比較器和自動搜索控制字邏輯電路，所述時鐘振蕩器自動校準方法包括如下步驟第一步，將所述自動搜索控制字邏輯電路中的控制字初始化為控制字最大值的一半；第二步，所述待校準的時鐘振蕩器根據(jù)所述自動搜索控制字邏輯電路的控制字輸出待校準時鐘信號；所述時鐘基準產(chǎn)生器接收外部精準參考時鐘信號，并對所述外部精準參考時鐘信號進行計數(shù)以確定一個周期T ；所述頻率計數(shù)器接收所述時鐘基準產(chǎn)生器輸出的周期T的時間長度，同時接收待校準的時鐘振蕩器的待校準時鐘信號，在周期T期間對所述待校準時鐘信號進行計數(shù)；所述頻率誤差比較器接收所述頻率計數(shù)器在周期T期間對所述待校準時鐘信號的當前計數(shù)值，并將該當前計數(shù)值和待校準的時鐘振蕩器所應(yīng)該輸出的頻率的標準計數(shù)值進行比較，得到比較結(jié)果；第三步，將第二步中待校準時鐘信號的當前頻率與待校準的時鐘振蕩器所應(yīng)該輸出的標準頻率之差的絕對值，與一個預(yù)先設(shè)定的門限值進行比較，如果待校準時鐘信號的當前頻率與待校準的時鐘振蕩器所應(yīng)該輸出的標準頻率之差的絕對值大，則進行第四步，如果門限值大，則進行第五步；第四步，當?shù)诙街写蕰r鐘信號的當前頻率小于標準頻率時，將控制字修改為當前控制字的一半；當?shù)诙街写蕰r鐘信號的當前頻率大于標準頻率時，將控制字修改為當前控制字與控制字最大值的平均值；之后跳轉(zhuǎn)到第二步；第五步，將當前的控制字以及與當前控制字大小相鄰的多個控制字所得到的時鐘信號頻率分別與標準頻率進行比較，選取與標準頻率最接近的時鐘信號頻率所對應(yīng)的控制字作為經(jīng)校準的控制字。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的時鐘振蕩器自動校準方法，其特征在于，當?shù)谒牟教D(zhuǎn)到第二步的次數(shù)達到N-I次，N為控制字的位數(shù)，而當前待校準時鐘信號的當前頻率與待校準的時鐘振蕩器所應(yīng)該輸出的標準頻率之差的絕對值仍然大于所述門限值的時候，那么本次自動校準失敗。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的時鐘振蕩器自動校準方法，其特征在于，當所述控制字已經(jīng)達到最大值，而當前待校準時鐘信號的頻率與待校準的時鐘振蕩器所應(yīng)該輸出的標準頻率之差的絕對值仍然大于所述門限值的時候，那么本次自動校準失敗。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的時鐘振蕩器自動校準方法，其特征在于，在第五步中，當待校準時鐘信號的當前頻率小于標準率時，將當前的控制字以及與當前控制字相鄰且大于當前的控制字的多個控制字所得到的時鐘信號頻率分別與所述標準頻率進行比較，選取與標準頻率最接近的時鐘信號頻率所對應(yīng)的控制字作為經(jīng)校準的控制字。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的時鐘振蕩器自動校準方法，其特征在于，在第五步中，當待校準時鐘信號的當前頻率大于標準頻率時，將當前的控制字以及與當前控制字相鄰且小于當前的控制字的多個控制字所得到的時鐘信號頻率分別與所述標準頻率進行比較，選取與標準頻率最接近的時鐘信號頻率所對應(yīng)的控制字作為經(jīng)校準的控制字。
6.一種實現(xiàn)如權(quán)利要求1 5中任意一項所述的時鐘振蕩器自動校準方法所采用的時鐘振蕩器自動校準電路，包括待校準的時鐘振蕩器，其特征在于，還包括時鐘基準產(chǎn)生器，所述時鐘基準產(chǎn)生器接收外部精準參考時鐘信號，對其進行計數(shù)后以確定一個周期T ；頻率計數(shù)器，接收所述時鐘基準產(chǎn)生器輸出的周期T的時間長度，同時接收待校準的時鐘振蕩器的待校準時鐘信號，在周期T期間對所述待校準時鐘信號進行計數(shù)；頻率誤差比較器，接收所述頻率計數(shù)器在周期T期間對所述待校準時鐘信號的當前計數(shù)值，并將該當前計數(shù)值和待校準的時鐘振蕩器所應(yīng)該輸出的頻率的標準計數(shù)值進行比較，得到比較結(jié)果；自動搜索控制字邏輯電路，接收所述頻率誤差比較器的比較結(jié)果，并根據(jù)該比較結(jié)果增大或者減小控制字，使得所述待校準的時鐘振蕩器輸出的時鐘信號的頻率最大限度的接近待校準的時鐘振蕩器所應(yīng)該輸出的頻率。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種時鐘振蕩器自動校準方法以及實現(xiàn)這種方法所采用的時鐘振蕩器自動校準電路，通過外部的一個精準參考時鐘計數(shù)產(chǎn)生特定的周期T，在該周期T期間對待校準時鐘信號進行計數(shù)，得到的計數(shù)值與待校準的時鐘信號的標準計數(shù)值進行比較，根據(jù)該比較結(jié)果先采用二分法的方式增大或者減小控制字進行粗調(diào)，使得所述待校準的時鐘振蕩器輸出的時鐘信號的頻率達到標準值對應(yīng)頻率所允許的誤差范圍以內(nèi)，然后在粗調(diào)找到的控制字周圍進行微調(diào)找到使頻率誤差達到最小的控制字。本發(fā)明能夠快速的自動對時鐘振蕩器進行校準，大大提高了時鐘振蕩器的校準速度，并且保證了校準的精度。
文檔編號H03L7/24GK102195646SQ20101012844
公開日2011年9月21日 申請日期2010年3月18日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月18日
發(fā)明者虞浩東 申請人:上海華虹Nec電子有限公司