Osc頻率自動(dòng)校準(zhǔn)電路及自動(dòng)校準(zhǔn)方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種OSC頻率自動(dòng)校準(zhǔn)電路，包括：參數(shù)發(fā)生器，OSC電路，頻率誤差檢測電路，校準(zhǔn)結(jié)束判斷電路，參數(shù)加減控制電路。頻率誤差檢測電路連接有參考時(shí)間窗口信號和中心頻率指示信號，并根據(jù)參考時(shí)間窗口信號和中心頻率指示信號對時(shí)鐘信號進(jìn)行頻率誤差檢測并計(jì)算出頻率誤差值。校準(zhǔn)結(jié)束判斷電路判斷頻率自動(dòng)校準(zhǔn)是否結(jié)束以及成功或失敗。當(dāng)校準(zhǔn)未結(jié)束時(shí)，參數(shù)加減控制電路輸出一參數(shù)加減控制信號到參數(shù)發(fā)生器并對控制參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)的幅度和頻率誤差值成正比。本發(fā)明公開了一種OSC頻率自動(dòng)校準(zhǔn)電路的自動(dòng)校準(zhǔn)方法。本發(fā)明電路檢測原理簡單，電路面積小。本發(fā)明參數(shù)的調(diào)整和頻率誤差值成正比，能加快校準(zhǔn)速度。
【專利說明】OSC頻率自動(dòng)校準(zhǔn)電路及自動(dòng)校準(zhǔn)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體集成電路領(lǐng)域，特別是涉及一種OSC (振蕩器)頻率自動(dòng)校準(zhǔn)電路；本發(fā)明還涉及一種OSC頻率自動(dòng)校準(zhǔn)電路的自動(dòng)校準(zhǔn)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有OSC自動(dòng)校準(zhǔn)的方法是在一給定時(shí)間長度內(nèi)對OSC電路輸出的時(shí)鐘信號進(jìn)行計(jì)數(shù)，通過該計(jì)數(shù)值的大小減去標(biāo)準(zhǔn)頻率時(shí)鐘信號的計(jì)數(shù)值并求得兩者差值的絕對值來作為頻率誤差，用以判斷OSC電路輸出的時(shí)鐘信號頻率是否達(dá)到校準(zhǔn)。
[0003]如圖1所示，是現(xiàn)有OSC頻率自動(dòng)校準(zhǔn)電路結(jié)構(gòu)圖?，F(xiàn)有OSC頻率自動(dòng)校準(zhǔn)電路包括:0SC電路101、定時(shí)計(jì)數(shù)電路102、絕對誤差計(jì)算電路103、最小誤差及參數(shù)寄器104、校準(zhǔn)結(jié)束判斷電路105、單步參數(shù)調(diào)節(jié)電路106等。現(xiàn)有OSC頻率自動(dòng)校準(zhǔn)電路的具體的自動(dòng)校準(zhǔn)流程為:
[0004]1、預(yù)置一個(gè)初始值給OSC電路101的調(diào)整參數(shù)PARAM，并預(yù)設(shè)最小誤差及參數(shù)寄器104中的最小誤差寄存器的值為一個(gè)寄存器最大值。
[0005]2、延時(shí)一定時(shí)間待OSC電路101輸出的時(shí)鐘信號OSCOUT穩(wěn)定后，定時(shí)計(jì)數(shù)電路102對固定時(shí)間Tl的OSC電路101輸出的時(shí)鐘信號OSCOUT進(jìn)行計(jì)數(shù)。
[0006]3、絕對誤差計(jì)算電路103用定時(shí)計(jì)數(shù)電路102的計(jì)數(shù)結(jié)果減去標(biāo)準(zhǔn)頻率時(shí)鐘信號在Tl時(shí)間內(nèi)的計(jì)數(shù)值，并求絕對值，以此作為頻率誤差。
[0007]4、比較頻率誤差與最小誤差寄存器的值，如果頻率誤差小于最小誤差寄存器的值，則把最小誤差寄存器的值改寫為該頻率誤差值，同時(shí)把此時(shí)的參數(shù)值PARAM記錄到最小誤差及參數(shù)寄器104的最小誤差參數(shù)寄存器中。
[0008]5、校準(zhǔn)結(jié)束判斷電路105判斷校準(zhǔn)是否完成，即判斷參數(shù)值PARAM是否單向調(diào)整到最大值或最小值。如果完成，則把調(diào)整參數(shù)PARAM設(shè)置成最小誤差參數(shù)寄存器的值，OSC電路101輸出最準(zhǔn)頻率，完成自動(dòng)校準(zhǔn)；否則，執(zhí)行第6步。
[0009]6、單步參數(shù)調(diào)節(jié)電路106單步改變調(diào)節(jié)參數(shù)PARAM，重新執(zhí)行步驟2。
[0010]現(xiàn)有現(xiàn)有OSC頻率自動(dòng)校準(zhǔn)方法具有以下缺點(diǎn):
[0011]由于對一定時(shí)間全長進(jìn)行計(jì)數(shù)，由于輸出頻率大小不確定，計(jì)數(shù)電路比較大。
[0012]參數(shù)掃描的參數(shù)調(diào)整步距小，完成自動(dòng)校準(zhǔn)所需要進(jìn)行的測試次數(shù)多。需要的校準(zhǔn)時(shí)間長。
[0013]誤差需要取絕對值，需要額外的絕對值計(jì)算電路。
[0014]參數(shù)掃描過程中需要專門的寄存器記錄最小頻率誤差值及其對應(yīng)的參數(shù)值。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0015]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種OSC頻率自動(dòng)校準(zhǔn)電路，能加快校準(zhǔn)過程并減少電路面積。為此，本發(fā)明還提供一種使用OSC頻率自動(dòng)校準(zhǔn)電路的自動(dòng)校準(zhǔn)方法。
[0016]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供的OSC頻率自動(dòng)校準(zhǔn)電路，其特征在于，包括:參數(shù)發(fā)生器，OSC電路，頻率誤差檢測電路，校準(zhǔn)結(jié)束判斷電路，參數(shù)加減控制電路。
[0017]所述參數(shù)發(fā)生器的輸出端輸出控制參數(shù)到所述OSC電路。
[0018]所述OSC電路的輸出端輸出一時(shí)鐘信號到所述頻率誤差檢測電路，所述時(shí)鐘信號的頻率大小由所述控制參數(shù)調(diào)節(jié)，所述控制參數(shù)越大、所述時(shí)鐘信號的頻率越大，所述控制參數(shù)越小、所述時(shí)鐘信號的頻率越小。
[0019]所述頻率誤差檢測電路的輸入端連接一個(gè)參考時(shí)間窗口信號和一個(gè)中心頻率指示信號，所述頻率誤差檢測電路根據(jù)所述參考時(shí)間窗口信號和中心頻率指示信號對所述時(shí)鐘信號進(jìn)行頻率誤差檢測，檢測所述OSC電路輸出的時(shí)鐘信號的末端是否在所述參考時(shí)間窗口信號之內(nèi)并計(jì)算出所述頻率誤差值；所述參考時(shí)間窗口信號定義出所述時(shí)鐘信號的頻率有效值范圍，所述中心頻率指示信號定義出中心頻率值的大?。凰鲱l率誤差值越大，所述時(shí)鐘信號的頻率與所述中心頻率的差值越大。
[0020]所述校準(zhǔn)結(jié)束判斷電路根據(jù)所述控制參數(shù)和所述頻率誤差值判斷所述OSC電路的頻率自動(dòng)校準(zhǔn)是否結(jié)束并判斷頻率自動(dòng)校準(zhǔn)成功或失?。划?dāng)所述控制參數(shù)為最大值或最小值、或者所述頻率誤差值為零時(shí)，所述校準(zhǔn)結(jié)束判斷電路判斷所述OSC電路的頻率自動(dòng)校準(zhǔn)結(jié)束；當(dāng)所述OSC電路的頻率自動(dòng)校準(zhǔn)結(jié)束，且所述時(shí)鐘信號的末端位于所述參考時(shí)間窗口信號之內(nèi)時(shí)，所述校準(zhǔn)結(jié)束判斷電路判斷所述OSC電路的頻率自動(dòng)校準(zhǔn)成功。
[0021]所述OSC電路的頻率自動(dòng)校準(zhǔn)未結(jié)束時(shí)，所述參數(shù)加減控制電路輸出一參數(shù)加減控制信號到所述參數(shù)發(fā)生器，當(dāng)所述時(shí)鐘信號的頻率小于所述中心頻率時(shí)，所述參數(shù)加減控制信號使所述參數(shù)發(fā)生器輸出的控制參數(shù)由當(dāng)前值加上一個(gè)和所述頻率誤差值成正比的值；當(dāng)所述時(shí)鐘信號的頻率大于所述中心頻率時(shí)，所述參數(shù)加減控制信號使所述參數(shù)發(fā)生器輸出的控制參數(shù)由當(dāng)前值減去一個(gè)和所述頻率誤差值成正比的值。
[0022]進(jìn)一步的改進(jìn)是，所述OSC電路輸出的時(shí)鐘信號計(jì)數(shù)N次，N大于等于2 ;所述參考時(shí)間窗口信號為位于N個(gè)周期的最大有效頻率的時(shí)鐘信號末端到N個(gè)周期的最小有效頻率的時(shí)鐘信號末端之間的信號；所述中心頻率指示信號為位于N個(gè)周期的中心頻率的時(shí)鐘信號末端處的上升沿信號。
[0023]進(jìn)一步的改進(jìn)是，如果所述OSC電路輸出的時(shí)鐘信號的末端在所述參考時(shí)間窗口信號之內(nèi)，所述頻率誤差值為所述OSC電路輸出的時(shí)鐘信號的末端和所述中心頻率指示信號之間采用中心頻率進(jìn)行計(jì)數(shù)的周期數(shù)。如果所述OSC電路輸出的時(shí)鐘信號的末端未到達(dá)所述參考時(shí)間窗口信號的前端，或超出了所述參考時(shí)間窗口信號的末端，則所述頻率誤差值過大，輸出的時(shí)鐘信號的頻率超出了有效范圍，此時(shí)所述頻率誤差值的計(jì)算方法為:如果所述OSC電路輸出的時(shí)鐘信號的末端未到達(dá)所述參考時(shí)間窗口信號的前端，則所述頻率誤差值為所述參考時(shí)間窗口信號的前端和所述中心頻率指示信號之間采用中心頻率進(jìn)行計(jì)數(shù)的周期數(shù)；如果所述OSC電路輸出的時(shí)鐘信號的末端超出所述參考時(shí)間窗口信號的后端，則所述頻率誤差值為所述參考時(shí)間窗口信號的后端和所述中心頻率指示信號之間采用中心頻率進(jìn)行計(jì)數(shù)的周期數(shù)。
[0024]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供的使用OSC頻率自動(dòng)校準(zhǔn)電路的自動(dòng)校準(zhǔn)方法包括如下步驟:
[0025]步驟一、所述參數(shù)發(fā)生器將所述控制參數(shù)設(shè)置為參數(shù)中間值。
[0026]步驟二、所述OSC電路的輸出端輸出一頻率和所述控制參數(shù)相對應(yīng)的時(shí)鐘信號。[0027]步驟三、所述頻率誤差檢測電路對所述OSC電路輸出的時(shí)鐘信號進(jìn)行頻率誤差檢測，檢測所述OSC電路輸出的時(shí)鐘信號的末端是否在所述參考時(shí)間窗口信號之內(nèi)并計(jì)算出所述頻率誤差值。
[0028]步驟四、根據(jù)所述頻率誤差值判斷所述OSC電路輸出的時(shí)鐘信號的頻率和所述中心頻率是否相同，如果相同，所述校準(zhǔn)結(jié)束判斷電路判斷所述OSC電路的頻率自動(dòng)校準(zhǔn)成功并結(jié)束校準(zhǔn)；如果所述OSC電路輸出的時(shí)鐘信號的頻率和所述中心頻率不相同，則進(jìn)行
步驟五。
[0029]步驟五、判斷所述控制參數(shù)是否為最大值或最小值；如果所述控制參數(shù)是最大值或最小值，所述校準(zhǔn)結(jié)束判斷電路判斷所述OSC電路的頻率自動(dòng)校準(zhǔn)結(jié)束，如果所述OSC電路輸出的時(shí)鐘信號的末端在所述參考時(shí)間窗口信號之內(nèi)則校準(zhǔn)成功，如果所述OSC電路輸出的時(shí)鐘信號的末端不在所述參考時(shí)間窗口信號之內(nèi)則校準(zhǔn)失?。蝗绻隹刂茀?shù)不是最大值或最小值，則進(jìn)行步驟六。
[0030]步驟六、所述參數(shù)加減控制電路輸出一參數(shù)加減控制信號到所述參數(shù)發(fā)生器，當(dāng)所述時(shí)鐘信號的頻率小于所述中心頻率時(shí)，所述參數(shù)加減控制信號使所述參數(shù)發(fā)生器輸出的控制參數(shù)由當(dāng)前值加上一個(gè)和所述頻率誤差值成正比的值；當(dāng)所述時(shí)鐘信號的頻率大于所述中心頻率時(shí)，所述參數(shù)加減控制信號使所述參數(shù)發(fā)生器輸出的控制參數(shù)由當(dāng)前值減去一個(gè)和所述頻率誤差值成正比的值；所述控制參數(shù)調(diào)整之后，跳轉(zhuǎn)到步驟二繼續(xù)進(jìn)行校準(zhǔn)。
[0031]進(jìn)一步的改進(jìn)是，步驟一中所述參數(shù)中間值為使所述OSC電路輸出的時(shí)鐘信號頻頻等于中心頻率值概率最大的控制參數(shù)值。
[0032]進(jìn)一步的改進(jìn)是，所述OSC電路輸出的時(shí)鐘信號計(jì)數(shù)N次，N大于等于2 ;所述參考時(shí)間窗口信號為位于N個(gè)周期的最大有效頻率的時(shí)鐘信號末端到N個(gè)周期的最小有效頻率的時(shí)鐘信號末端之間的信號；所述中心頻率指示信號為位于N個(gè)周期的中心頻率的時(shí)鐘信號末端處的上升沿信號。
[0033]進(jìn)一步的改進(jìn)是，步驟三中如果所述OSC電路輸出的時(shí)鐘信號的末端在所述參考時(shí)間窗口信號之內(nèi)，所述頻率誤差值為所述OSC電路輸出的時(shí)鐘信號的末端和所述中心頻率指示信號之間采用中心頻率進(jìn)行計(jì)數(shù)的周期數(shù)。如果所述OSC電路輸出的時(shí)鐘信號的末端未到達(dá)所述參考時(shí)間窗口信號的前端，或超出了所述參考時(shí)間窗口信號的末端，則所述頻率誤差值過大，輸出的時(shí)鐘信號的頻率超出了有效范圍，此時(shí)所述頻率誤差值的計(jì)算方法為:如果所述OSC電路輸出的時(shí)鐘信號的末端未到達(dá)所述參考時(shí)間窗口信號的前端，則所述頻率誤差值為所述參考時(shí)間窗口信號的前端和所述中心頻率指示信號之間采用中心頻率進(jìn)行計(jì)數(shù)的周期數(shù)；如果所述OSC電路輸出的時(shí)鐘信號的末端超出所述參考時(shí)間窗口信號的后端，則所述頻率誤差值為所述參考時(shí)間窗口信號的后端和所述中心頻率指示信號之間采用中心頻率進(jìn)行計(jì)數(shù)的周期數(shù)。
[0034]本發(fā)明的有益效果為:
[0035]1、本發(fā)明的頻率誤差檢測電路檢測原理簡單，本發(fā)明的頻率誤差值最大計(jì)數(shù)范圍為參考時(shí)間窗口信號的前端或后端和中心頻率指示信號之間的時(shí)間長度內(nèi)的計(jì)數(shù)，和現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明并不需要對時(shí)鐘信號的時(shí)間全長進(jìn)行計(jì)數(shù)，故計(jì)數(shù)電路較小；本發(fā)明也不需要額外的絕對值計(jì)算電路，故本發(fā)明的電路面積小。
[0036]2、本發(fā)明的校準(zhǔn)時(shí)，OSC電路的控制參數(shù)的調(diào)整和頻率誤差值成正比，即頻率誤差值大時(shí)，控制參數(shù)的調(diào)整范圍大些；而頻率誤差值小時(shí)，控制參數(shù)的調(diào)整范圍小些。和現(xiàn)有技術(shù)中通過參數(shù)掃描方式進(jìn)行參數(shù)調(diào)整，本發(fā)明的控制參數(shù)調(diào)整的步距大，能大大減少自動(dòng)校準(zhǔn)所需要進(jìn)行的測試次數(shù)，減少校準(zhǔn)時(shí)間，加快校準(zhǔn)速度。
[0037]3、本發(fā)明除校準(zhǔn)失敗外，校準(zhǔn)結(jié)束時(shí)，輸出的時(shí)鐘信號頻率即為最小誤差頻率，并不需要專門的寄存器來記錄最小頻率誤差值及其對應(yīng)的參數(shù)值。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0038]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明:
[0039]圖1是現(xiàn)有OSC頻率自動(dòng)校準(zhǔn)電路結(jié)構(gòu)圖；
[0040]圖2是本發(fā)明實(shí)施例OSC頻率自動(dòng)校準(zhǔn)電路結(jié)構(gòu)圖；
[0041]圖3是本發(fā)明實(shí)施例OSC頻率自動(dòng)校準(zhǔn)電路的自動(dòng)校準(zhǔn)方法流程圖；
[0042]圖4是本發(fā)明實(shí)施例方法中當(dāng)OSC電路輸出的時(shí)鐘信號頻率大于中心頻率時(shí)的檢測時(shí)序圖；
[0043]圖5是本發(fā)明實(shí)施例方法中當(dāng)OSC電路輸出的時(shí)鐘信號頻率小于中心頻率時(shí)的檢測時(shí)序圖。
【具體實(shí)施方式】
[0044]如圖2所示，是本發(fā)明實(shí)施例OSC頻率自動(dòng)校準(zhǔn)電路結(jié)構(gòu)圖；本發(fā)明實(shí)施例OSC頻率自動(dòng)校準(zhǔn)電路包括:參數(shù)發(fā)生器1，OSC電路2，頻率誤差檢測電路3，校準(zhǔn)結(jié)束判斷電路4，參數(shù)加減控制電路5。
[0045]所述參數(shù)發(fā)生器I的輸出端輸出控制參數(shù)PARAM到所述OSC電路2。
[0046]所述OSC電路2的輸出端輸出一時(shí)鐘信號OSCOUT到所述頻率誤差檢測電路3，所述時(shí)鐘信號OSCOUT的頻率大小由所述控制參數(shù)PARAM調(diào)節(jié)，所述控制參數(shù)PARAM越大、所述時(shí)鐘信號OSCOUT的頻率越大，所述控制參數(shù)PARAM越小、所述時(shí)鐘信號OSCOUT的頻率越小。
[0047]所述頻率誤差檢測電路3的輸入端還連接一個(gè)參考時(shí)間窗口信號PWIN和一個(gè)中心頻率指示信號PCENT，所述頻率誤差檢測電路3根據(jù)所述參考時(shí)間窗口信號PWIN和中心頻率指示信號PCENT對所述時(shí)鐘信號OSCOUT進(jìn)行頻率誤差檢測，檢測所述OSC電路2輸出的時(shí)鐘信號OSCOUT的末端是否在所述參考時(shí)間窗口信號PWIN之內(nèi)并計(jì)算出所述頻率誤差值；所述參考時(shí)間窗口信號PWIN定義出所述時(shí)鐘信號的頻率有效值范圍，所述中心頻率指示信號PCENT定義出中心頻率值的大??；所述頻率誤差值越大，所述時(shí)鐘信號OSCOUT的頻率與所述中心頻率的差值越大。
[0048]如圖4所示，是本發(fā)明實(shí)施例方法中當(dāng)OSC電路輸出的時(shí)鐘信號頻率大于中心頻率時(shí)的檢測時(shí)序圖；如圖5所示，是本發(fā)明實(shí)施例方法中當(dāng)OSC電路輸出的時(shí)鐘信號頻率小于中心頻率時(shí)的檢測時(shí)序圖。所述OSC電路2輸出的時(shí)鐘信號OSCOUT計(jì)數(shù)N次，N大于等于2，圖4和圖5中對應(yīng)的曲線為pnclk ;所述參考時(shí)間窗口信號PWIN為位于N個(gè)周期的最大有效頻率的時(shí)鐘信號末端到N個(gè)周期的最小有效頻率的時(shí)鐘信號末端之間的信號，圖4和圖5中對應(yīng)的曲線為pwin ;所述中心頻率指示信號PCENT為位于N個(gè)周期的中心頻率的時(shí)鐘信號末端處的上升沿信號，圖4和圖5中對應(yīng)的曲線為pcent。所述頻率誤差值對應(yīng)的曲線為圖4和圖5中的曲線pent。
[0049]如果所述OSC電路2輸出的時(shí)鐘信號的末端在所述參考時(shí)間窗口信號PWIN之內(nèi)，所述頻率誤差值為所述OSC電路2輸出的時(shí)鐘信號的末端和所述中心頻率指示信號PCENT之間采用中心頻率進(jìn)行計(jì)數(shù)的周期數(shù)。如圖4所示，OSC電路輸出的時(shí)鐘信號頻率大于中心頻率，所述OSC電路2輸出的時(shí)鐘信號的末端位于所述中心頻率指示信號PCENT的中心頻率所對應(yīng)的上升沿前端，所述頻率誤差值對應(yīng)的曲線pent也位于所述中心頻率指示信號PCENT的中心頻率所對應(yīng)的上升沿前端。如圖5所示，OSC電路輸出的時(shí)鐘信號頻率小于中心頻率，所述頻率誤差值對應(yīng)的曲線pent位于所述中心頻率指示信號PCENT的中心頻率所對應(yīng)的上升沿后端。
[0050]如果所述OSC電路2輸出的時(shí)鐘信號的末端未到達(dá)所述參考時(shí)間窗口信號PWIN的前端，或超出了所述參考時(shí)間窗口信號PWIN的末端，則所述頻率誤差值過大，輸出的時(shí)鐘信號的頻率超出了有效范圍，此時(shí)所述頻率誤差值的計(jì)算方法為:如果所述OSC電路2輸出的時(shí)鐘信號OSCOUT的末端未到達(dá)所述參考時(shí)間窗口信號PWIN的前端即所述OSC電路2輸出的時(shí)鐘信號OSCOUT的頻率大于最大有效頻率，則所述頻率誤差值為所述參考時(shí)間窗口信號PWIN的前端和所述中心頻率指示信號PCENT之間采用中心頻率進(jìn)行計(jì)數(shù)的周期數(shù)，也即用頻率為最大有效頻率的時(shí)鐘信號OSCOUT來計(jì)算所述頻率誤差值；如果所述OSC電路
2輸出的時(shí)鐘信號OSCOUT的末端超出所述參考時(shí)間窗口信號PWIN的后端即所述OSC電路
2輸出的時(shí)鐘信號OSCOUT的頻率小于最小有效頻率，則所述頻率誤差值為所述參考時(shí)間窗口信號PWIN的后端和所述中心頻率指示信號PCENT之間采用中心頻率進(jìn)行計(jì)數(shù)的周期數(shù)，也即用頻率為最小有效頻率的時(shí)鐘信號OSCOUT來計(jì)算所述頻率誤差值。可以看出，本發(fā)明實(shí)施例的頻率誤差值最大計(jì)數(shù)范圍為參考時(shí)間窗口信號PWIN的前端或后端和中心頻率指示信號PCENT之間的時(shí)間長度內(nèi)的計(jì)數(shù)。
[0051]所述校準(zhǔn)結(jié)束判斷電路4根據(jù)所述控制參數(shù)PARAM和所述頻率誤差值判斷所述OSC電路2的頻率自動(dòng)校準(zhǔn)是否結(jié)束并判斷頻率自動(dòng)校準(zhǔn)成功或失?。划?dāng)所述控制參數(shù)PARAM為最大值或最小值、或者所述頻率誤差值為零時(shí)，所述校準(zhǔn)結(jié)束判斷電路4判斷所述OSC電路2的頻率自動(dòng)校準(zhǔn)結(jié)束；當(dāng)所述OSC電路2的頻率自動(dòng)校準(zhǔn)結(jié)束，且所述時(shí)鐘信號的末端位于所述參考時(shí)間窗口信號PWIN之內(nèi)時(shí)，所述校準(zhǔn)結(jié)束判斷電路4判斷所述OSC電路2的頻率自動(dòng)校準(zhǔn)成功，當(dāng)所述頻率誤差值越小，所述OSC電路2的輸出的頻率越接近中心頻率，頻率校準(zhǔn)的越精確。當(dāng)所述OSC電路2的頻率自動(dòng)校準(zhǔn)結(jié)束，且所述時(shí)鐘信號的末端位于所述參考時(shí)間窗口信號PWIN之外時(shí),校準(zhǔn)失敗。
[0052]所述校準(zhǔn)結(jié)束判斷電路4判斷所述OSC電路2的頻率自動(dòng)校準(zhǔn)未結(jié)束時(shí)，所述參數(shù)加減控制電路5輸出一參數(shù)加減控制信號到所述參數(shù)發(fā)生器1，當(dāng)所述時(shí)鐘信號OSCOUT的頻率小于所述中心頻率時(shí)，所述參數(shù)加減控制信號使所述參數(shù)發(fā)生器I輸出的控制參數(shù)PARAM由當(dāng)前值加上一個(gè)和所述頻率誤差值成正比的值；當(dāng)所述時(shí)鐘信號OSCOUT的頻率大于所述中心頻率時(shí)，所述參數(shù)加減控制信號使所述參數(shù)發(fā)生器I輸出的控制參數(shù)PARAM由當(dāng)前值減去一個(gè)和所述頻率誤差值成正比的值。
[0053]如圖3所示，是本發(fā)明實(shí)施例OSC頻率自動(dòng)校準(zhǔn)電路的自動(dòng)校準(zhǔn)方法流程圖。本發(fā)明實(shí)施例使用OSC頻率自動(dòng)校準(zhǔn)電路的自動(dòng)校準(zhǔn)方法包括如下步驟:
[0054]步驟一、所述參數(shù)發(fā)生器I電路I將所述控制參數(shù)PARAM設(shè)置為參數(shù)中間值。所述參數(shù)中間值為使所述OSC電路2輸出的時(shí)鐘信號OSCOUT頻率等于中心頻率值概率最大的控制參數(shù)PARAM值。
[0055]步驟二、所述OSC電路2的輸出端輸出一頻率和所述控制參數(shù)PARAM相對應(yīng)的時(shí)鐘信號OSCOUT。
[0056]步驟三、所述頻率誤差檢測電路3對所述OSC電路2輸出的時(shí)鐘信號進(jìn)行頻率誤差檢測，檢測所述OSC電路2輸出的時(shí)鐘信號OSCOUT的末端是否在所述參考時(shí)間窗口信號PWIN之內(nèi)并計(jì)算出所述頻率誤差值。所述頻率誤差值的具體計(jì)算可參照圖4和圖5。
[0057]所述OSC電路2輸出的時(shí)鐘信號OSCOUT計(jì)數(shù)N次，N大于等于2，圖4和圖5中對應(yīng)的曲線為pnclk ;所述參考時(shí)間窗口信號PWIN為位于N個(gè)周期的最大有效頻率的時(shí)鐘信號末端到N個(gè)周期的最小有效頻率的時(shí)鐘信號末端之間的信號，圖4和圖5中對應(yīng)的曲線為pwin ;所述中心頻率指示信號PCENT為位于N個(gè)周期的中心頻率的時(shí)鐘信號末端處的上升沿信號，圖4和圖5中對應(yīng)的曲線為pcent。所述頻率誤差值對應(yīng)的曲線為圖4和圖5中的曲線pent。
[0058]如果所述OSC電路2輸出的時(shí)鐘信號的末端在所述參考時(shí)間窗口信號PWIN之內(nèi)，所述頻率誤差值為所述OSC電路2輸出的時(shí)鐘信號的末端和所述中心頻率指示信號PCENT之間采用中心頻率進(jìn)行計(jì)數(shù)的周期數(shù)。如圖4所示，OSC電路輸出的時(shí)鐘信號頻率大于中心頻率，所述OSC電路2輸出的時(shí)鐘信號的計(jì)數(shù)末端位于所述中心頻率指示信號PCENT的中心頻率所對應(yīng)的上升沿之前前端，所述頻率誤差值對應(yīng)的曲線信號pent也位于所述中心頻率指示信號PCENT的中心頻率所對應(yīng)的上升沿前端。如圖5所示，OSC電路輸出的時(shí)鐘信號頻率小于中心頻率，所述頻率誤差值對應(yīng)的曲線pent位于所述中心頻率指示信號PCENT的中心頻率所對應(yīng)的上升沿后端。
[0059]所述OSC電路2輸出的時(shí)鐘信號的末端在所述參考時(shí)間窗口信號PWIN之外時(shí)即如果所述OSC電路2輸出的時(shí)鐘信號的末端未到達(dá)所述參考時(shí)間窗口信號PWIN的前端或超出了所述參考時(shí)間窗口信號PWIN的末端，則所述頻率誤差值過大，輸出的時(shí)鐘信號的頻率超出了有效范圍，此時(shí)所述頻率誤差值的計(jì)算方法為:如果所述OSC電路2輸出的時(shí)鐘信號OSCOUT的末端未到達(dá)所述參考時(shí)間窗口信號PWIN的前端即所述OSC電路2輸出的時(shí)鐘信號OSCOUT的頻率大于最大有效頻率，則所述頻率誤差值為所述參考時(shí)間窗口信號PWIN的前端和所述中心頻率指示信號PCENT之間采用中心頻率進(jìn)行計(jì)數(shù)的周期數(shù)，也即用頻率為最大有效頻率的時(shí)鐘信號OSCOUT來計(jì)算所述頻率誤差值；如果所述OSC電路2輸出的時(shí)鐘信號OSCOUT的末端超出所述參考時(shí)間窗口信號PWIN的后端即所述OSC電路2輸出的時(shí)鐘信號OSCOUT的頻率小于最小有效頻率，則所述頻率誤差值為所述參考時(shí)間窗口信號PWIN的后端和所述中心頻率指示信號PCENT之間采用中心頻率進(jìn)行計(jì)數(shù)的周期數(shù)，也即用頻率為最小有效頻率的時(shí)鐘信號OSCOUT來計(jì)算所述頻率誤差值?？梢钥闯?，本發(fā)明實(shí)施例的頻率誤差值最大計(jì)數(shù)范圍為參考時(shí)間窗口信號PWIN的前端或后端和中心頻率指示信號PCENT之間的時(shí)間長度內(nèi)的計(jì)數(shù)。
[0060]步驟四、根據(jù)所述頻率誤差值判斷所述OSC電路2輸出的時(shí)鐘信號OSCOUT的頻率和所述中心頻率是否相同，如果相同即所述頻率誤差值為零，所述校準(zhǔn)結(jié)束判斷電路4判斷所述OSC電路2的頻率自動(dòng)校準(zhǔn)成功并結(jié)束校準(zhǔn)；如果所述OSC電路2輸出的時(shí)鐘信號OSCOUT的頻率和所述中心頻率不相同，則進(jìn)行步驟五。[0061]步驟五、判斷所述控制參數(shù)PARAM是否為最大值或最小值；如果所述控制參數(shù)PARAM是最大值或最小值，所述校準(zhǔn)結(jié)束判斷電路4判斷所述OSC電路2的頻率自動(dòng)校準(zhǔn)結(jié)束，如果所述OSC電路2輸出的時(shí)鐘信號的末端在所述參考時(shí)間窗口信號PWIN之內(nèi)則校準(zhǔn)成功，如果所述OSC電路2輸出的時(shí)鐘信號的末端不在所述參考時(shí)間窗口信號PWIN之內(nèi)則校準(zhǔn)失?。蝗绻隹刂茀?shù)PARAM不是最大值或最小值，則進(jìn)行步驟六。
[0062]步驟六、所述參數(shù)加減控制電路5輸出一參數(shù)加減控制信號到所述參數(shù)發(fā)生器1，當(dāng)所述時(shí)鐘信號OSCOUT的頻率小于所述中心頻率時(shí),所述參數(shù)加減控制信號使所述參數(shù)發(fā)生器I輸出的控制參數(shù)PARAM由當(dāng)前值加上一個(gè)和所述頻率誤差值成正比的值；當(dāng)所述時(shí)鐘信號OSCOUT的頻率大于所述中心頻率時(shí)，所述參數(shù)加減控制信號使所述參數(shù)發(fā)生器I輸出的控制參數(shù)PARAM由當(dāng)前值減去一個(gè)和所述頻率誤差值成正比的值；所述控制參數(shù)PARAM調(diào)整之后，跳轉(zhuǎn)到步驟二繼續(xù)進(jìn)行校準(zhǔn)。
[0063]以上通過具體實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，但這些并非構(gòu)成對本發(fā)明的限制。在不脫離本發(fā)明原理的情況下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員還可做出許多變形和改進(jìn)，這些也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種OSC頻率自動(dòng)校準(zhǔn)電路，其特征在于，包括:參數(shù)發(fā)生器，OSC電路，頻率誤差檢測電路，校準(zhǔn)結(jié)束判斷電路，參數(shù)加減控制電路； 所述參數(shù)發(fā)生器的輸出端輸出控制參數(shù)到所述OSC電路； 所述OSC電路的輸出端輸出一時(shí)鐘信號到所述頻率誤差檢測電路，所述時(shí)鐘信號的頻率大小由所述控制參數(shù)調(diào)節(jié)，所述控制參數(shù)越大、所述時(shí)鐘信號的頻率越大，所述控制參數(shù)越小、所述時(shí)鐘信號的頻率越??； 所述頻率誤差檢測電路的輸入端連接一個(gè)參考時(shí)間窗口信號和一個(gè)中心頻率指示信號，所述頻率誤差檢測電路根據(jù)所述參考時(shí)間窗口信號和中心頻率指示信號對所述時(shí)鐘信號進(jìn)行頻率誤差檢測，檢測所述OSC電路輸出的時(shí)鐘信號的末端是否在所述參考時(shí)間窗口信號之內(nèi)并計(jì)算出所述頻率誤差值；所述參考時(shí)間窗口信號定義出所述時(shí)鐘信號的頻率有效值范圍，所述中心頻率指示信號定義出中心頻率值的大?。凰鲱l率誤差值越大，所述時(shí)鐘信號的頻率與所述中心頻率的差值越大； 所述校準(zhǔn)結(jié)束判斷電路根據(jù)所述控制參數(shù)和所述頻率誤差值判斷所述OSC電路的頻率自動(dòng)校準(zhǔn)是否結(jié)束并判斷頻率自動(dòng)校準(zhǔn)成功或失??；當(dāng)所述控制參數(shù)為最大值或最小值、或者所述頻率誤差值為零時(shí)，所述校準(zhǔn)結(jié)束判斷電路判斷所述OSC電路的頻率自動(dòng)校準(zhǔn)結(jié)束；當(dāng)所述OSC電路的頻率自動(dòng)校準(zhǔn)結(jié)束，且所述時(shí)鐘信號的末端位于所述參考時(shí)間窗口信號之內(nèi)時(shí)，所述校準(zhǔn)結(jié)束判斷電路判斷所述OSC電路的頻率自動(dòng)校準(zhǔn)成功； 所述OSC電路的頻率自動(dòng)校準(zhǔn)未結(jié)束時(shí)，所述參數(shù)加減控制電路輸出一參數(shù)加減控制信號到所述參數(shù)發(fā)生器，當(dāng)所述時(shí)鐘信號的頻率小于所述中心頻率時(shí)，所述參數(shù)加減控制信號使所述參數(shù)發(fā)生器輸出的控制參數(shù)由當(dāng)前值加上一個(gè)和所述頻率誤差值成正比的值；當(dāng)所述時(shí)鐘信號的頻率大于所述中心頻率時(shí)，所述參數(shù)加減控制信號使所述參數(shù)發(fā)生器輸出的控制參數(shù)由當(dāng)前值減去一個(gè)和所述頻率誤差值成正比的值。
2.如權(quán)利要求1所述的OSC頻率自動(dòng)校準(zhǔn)電路，其特征在于:所述OSC電路輸出的時(shí)鐘信號計(jì)數(shù)N次，N大于等于2 ;所述參考時(shí)間窗口信號為位于N個(gè)周期的最大有效頻率的時(shí)鐘信號末端到N個(gè)周期的最小有效頻率的時(shí)鐘信號末端之間的信號；所述中心頻率指示信號為位于N個(gè)周期的中心頻率的時(shí)鐘信號末端處的上升沿信號。
3.如權(quán)利要求1或2所述的OSC頻率自動(dòng)校準(zhǔn)電路，其特征在于:如果所述OSC電路輸出的時(shí)鐘信號的末端在所述參考時(shí)間窗口信號之內(nèi)，所述頻率誤差值為所述OSC電路輸出的時(shí)鐘信號的末端和所述中心頻率指示信號之間采用中心頻率進(jìn)行計(jì)數(shù)的周期數(shù)； 如果所述OSC電路輸出的時(shí)鐘信號的末端未到達(dá)所述參考時(shí)間窗口信號的前端，或超出了所述參考時(shí)間窗口信號的末端，則所述頻率誤差值過大，輸出的時(shí)鐘信號的頻率超出了有效范圍，此時(shí)所述頻率誤差值的計(jì)算方法為:如果所述OSC電路輸出的時(shí)鐘信號的末端未到達(dá)所述參考時(shí)間窗口信號的前端，則所述頻率誤差值為所述參考時(shí)間窗口信號的前端和所述中心頻率指示信號之間采用中心頻率進(jìn)行計(jì)數(shù)的周期數(shù)；如果所述OSC電路輸出的時(shí)鐘信號的末端超出所述參考時(shí)間窗口信號的后端，則所述頻率誤差值為所述參考時(shí)間窗口信號的后端和所述中心頻率指示信號之間采用中心頻率進(jìn)行計(jì)數(shù)的周期數(shù)。
4.如權(quán)利要求1所述的OSC頻率自動(dòng)校準(zhǔn)電路的自動(dòng)校準(zhǔn)方法，其特征在于，包括如下步驟: 步驟一、所述參數(shù)發(fā)生器將所述控制參數(shù)設(shè)置為參數(shù)中間值；步驟二、所述OSC電路的輸出端輸出一頻率和所述控制參數(shù)相對應(yīng)的時(shí)鐘信號； 步驟三、所述頻率誤差檢測電路對所述OSC電路輸出的時(shí)鐘信號進(jìn)行頻率誤差檢測，檢測所述OSC電路輸出的時(shí)鐘信號的末端是否在所述參考時(shí)間窗口信號之內(nèi)并計(jì)算出所述頻率誤差值； 步驟四、根據(jù)所述頻率誤差值判斷所述OSC電路輸出的時(shí)鐘信號的頻率和所述中心頻率是否相同，如果相同，所述校準(zhǔn)結(jié)束判斷電路判斷所述OSC電路的頻率自動(dòng)校準(zhǔn)成功并結(jié)束校準(zhǔn)；如果所述OSC電路輸出的時(shí)鐘信號的頻率和所述中心頻率不相同，則進(jìn)行步驟五； 步驟五、判斷所述控制參數(shù)是否為最大值或最小值；如果所述控制參數(shù)是最大值或最小值，所述校準(zhǔn)結(jié)束判斷電路判斷所述OSC電路的頻率自動(dòng)校準(zhǔn)結(jié)束，如果所述OSC電路輸出的時(shí)鐘信號的末端在所述參考時(shí)間窗口信號之內(nèi)則校準(zhǔn)成功，如果所述OSC電路輸出的時(shí)鐘信號的末端不在所述參考時(shí)間窗口信號之內(nèi)則校準(zhǔn)失敗；如果所述控制參數(shù)不是最大值或最小值，則進(jìn)行步驟六； 步驟六、所述參數(shù)加減控制電路輸出一參數(shù)加減控制信號到所述參數(shù)發(fā)生器，當(dāng)所述時(shí)鐘信號的頻率 小于所述中心頻率時(shí)，所述參數(shù)加減控制信號使所述參數(shù)發(fā)生器輸出的控制參數(shù)由當(dāng)前值加上一個(gè)和所述頻率誤差值成正比的值；當(dāng)所述時(shí)鐘信號的頻率大于所述中心頻率時(shí)，所述參數(shù)加減控制信號使所述參數(shù)發(fā)生器輸出的控制參數(shù)由當(dāng)前值減去一個(gè)和所述頻率誤差值成正比的值；所述控制參數(shù)調(diào)整之后，跳轉(zhuǎn)到步驟二繼續(xù)進(jìn)行校準(zhǔn)。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于:步驟一中所述參數(shù)中間值為使所述OSC電路輸出的時(shí)鐘信號頻頻等于中心頻率值概率最大的控制參數(shù)值。
6.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于:所述OSC電路輸出的時(shí)鐘信號計(jì)數(shù)N次，N大于等于2 ;所述參考時(shí)間窗口信號為位于N個(gè)周期的最大有效頻率的時(shí)鐘信號末端到N個(gè)周期的最小有效頻率的時(shí)鐘信號末端之間的信號；所述中心頻率指示信號為位于N個(gè)周期的中心頻率的時(shí)鐘信號末端處的上升沿信號。
7.如權(quán)利要求4或6所述的方法，其特征在于:步驟三中如果所述OSC電路輸出的時(shí)鐘信號的末端在所述參考時(shí)間窗口信號之內(nèi)，所述頻率誤差值為所述OSC電路輸出的時(shí)鐘信號的末端和所述中心頻率指示信號之間采用中心頻率進(jìn)行計(jì)數(shù)的周期數(shù)； 如果所述OSC電路輸出的時(shí)鐘信號的末端未到達(dá)所述參考時(shí)間窗口信號的前端，或超出了所述參考時(shí)間窗口信號的末端，則所述頻率誤差值過大，輸出的時(shí)鐘信號的頻率超出了有效范圍，此時(shí)所述頻率誤差值的計(jì)算方法為:如果所述OSC電路輸出的時(shí)鐘信號的末端未到達(dá)所述參考時(shí)間窗口信號的前端，則所述頻率誤差值為所述參考時(shí)間窗口信號的前端和所述中心頻率指示信號之間采用中心頻率進(jìn)行計(jì)數(shù)的周期數(shù)；如果所述OSC電路輸出的時(shí)鐘信號的末端超出所述參考時(shí)間窗口信號的后端，則所述頻率誤差值為所述參考時(shí)間窗口信號的后端和所述中心頻率指示信號之間采用中心頻率進(jìn)行計(jì)數(shù)的周期數(shù)。
【文檔編號】H03L7/24GK103634003SQ201210289181
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2012年8月14日 優(yōu)先權(quán)日:2012年8月14日
【發(fā)明者】雷冬梅, 趙鋒, 張愛東 申請人:上海華虹宏力半導(dǎo)體制造有限公司