[發(fā)明專利]一種芯片內(nèi)部產(chǎn)生的自動調(diào)節(jié)頻率的振蕩時鐘及其設(shè)計方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210474146.0
• 申請日: 2012-11-21
• 公開（公告）號: CN103023432A
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 不公告發(fā)明人
• 申請（專利權(quán)）人: 無錫來燕微電子有限公司
• 主分類號: H03B5/04
• 分類號: H03B5/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種芯片線路設(shè)計方法，屬于集成電路的技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

在電子和無線電產(chǎn)品芯片中，都必須有一個至關(guān)重要的振蕩時鐘信號，以調(diào)控同頻芯片內(nèi)其他的工作信號，使幾十甚至上百個電子信號在輸入或輸出時間上同步，保證信息準(zhǔn)確無誤。振蕩時鐘英文稱為Oscillator?Clock，簡稱OSC。振蕩時鐘的原理便是利用某種礦物質(zhì)，如石英，黃玉等，利用其特有的分子結(jié)構(gòu)振蕩原理，產(chǎn)生一個非常精確的電子時鐘信號。

即使在半導(dǎo)體工業(yè)高度發(fā)達(dá)的今天，最精密的芯片生產(chǎn)工藝也無法避免誤差。生產(chǎn)出來的電子時鐘芯片之間規(guī)格不一，速度有快有慢等問題時有發(fā)生。其影響條件包括制備時電壓、環(huán)境、溫差、濕度、空氣中雜質(zhì)等等。不同時間不同機(jī)器，甚至同一片園片，或在同一顆芯片中出來的時鐘振蕩器的頻率都會不同。在電子工業(yè)中，人們一般把電離過多，造成速度過快的N型及P型晶體（Fast?Fast）；或電離太少，速度過慢的晶體（Slow?Slow）都統(tǒng)稱為邊緣現(xiàn)象（Corner?Case）。邊緣現(xiàn)象很容易導(dǎo)致芯片工作不穩(wěn)定，錯誤率高等問題，給廠商和用戶帶來嚴(yán)重的損失，導(dǎo)致成本上升。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足。提供一種產(chǎn)生自動調(diào)節(jié)頻率的穩(wěn)定時鐘振蕩器的方法，其結(jié)構(gòu)緊湊，產(chǎn)生的穩(wěn)定時鐘振蕩器能使芯片工作穩(wěn)定，錯誤率降低，芯片成本降低，并且安全可靠。

按照本發(fā)明提供的技術(shù)方案，所述一種芯片內(nèi)部產(chǎn)生的自動調(diào)節(jié)頻率的穩(wěn)定振蕩時鐘，至少包括振蕩時鐘發(fā)生器（OSC?generator）,?用來控制不同頻率時鐘的編程控制器。定時記數(shù)器、比較器和穩(wěn)定振蕩時鐘的邏輯控制單元。所述用來控制不同頻率時鐘的編程控制器輸出的控制信號直接連接到振蕩時鐘發(fā)生器（OSC?generator）。所述的振蕩時鐘信號是由振蕩時鐘發(fā)生器產(chǎn)生。所述的振蕩時鐘信號輸出到外面給芯片的不同部分用。所述的振蕩時鐘信號連接到定時記數(shù)器的時鐘輸入端，來調(diào)節(jié)定時記數(shù)器的記數(shù)多少。所述的定時記數(shù)器的記數(shù)連接到比較器跟標(biāo)準(zhǔn)的性能進(jìn)行比較，產(chǎn)生反饋信號給穩(wěn)定振蕩時鐘的邏輯控制單元，來自動決定振蕩時種的頻率是否符合要求，是不是要進(jìn)行一次編程（trim）通過編程控制器。

所述振蕩時鐘發(fā)生器（OSC?generator）是由電壓控制的振蕩時鐘發(fā)生器（俗稱VCO）通過不同的電壓來控制振蕩時鐘的頻率。

所述用來控制不同頻率時鐘的編程控制器是通過控制不同的電阻值來輸出不同的電壓或電流給振蕩時鐘發(fā)生器（OSC?generator）來達(dá)到產(chǎn)生或控制不同的頻率的時鐘。

所述的定時記數(shù)器是一個記數(shù)器，有多個觸發(fā)器（flipflop）組成。所述的定時記數(shù)器的時種控制信號連接到振蕩時鐘發(fā)生器產(chǎn)生的時鐘。所述的定時記數(shù)器只是為了調(diào)節(jié)振蕩時鐘的頻率用的。當(dāng)在調(diào)節(jié)振蕩時鐘的頻率時，振蕩時鐘發(fā)生器產(chǎn)生的時鐘每上下振蕩一次，相對應(yīng)的定時記數(shù)器的記數(shù)值就增加一。在調(diào)好振蕩時鐘的頻率后，所述的定時記數(shù)器處于關(guān)閉狀態(tài)。

所述的比較器是一個數(shù)字比較器或是一個數(shù)字選擇器。來決定或選擇定時記數(shù)器的記數(shù)是不是符合要求。

所述的穩(wěn)定振蕩時鐘的邏輯控制單元是一些數(shù)字邏輯組成的。是用來產(chǎn)生控制信號來控制編程控制器，定時記數(shù)器，比較器?和穩(wěn)定振蕩時鐘的邏輯控制單元。

所述的芯片內(nèi)部產(chǎn)生的自動調(diào)節(jié)頻率的振蕩時鐘的設(shè)計方法是由外部給一個固定的時間或由芯片內(nèi)部產(chǎn)生的t來啟動穩(wěn)定振蕩時鐘的調(diào)節(jié)器。在這個固定的時間t中芯片內(nèi)部產(chǎn)生的穩(wěn)定振蕩時鐘發(fā)生器(OSC)時鐘有m次的來回振蕩。芯片內(nèi)部產(chǎn)生的穩(wěn)定振蕩時鐘發(fā)生器(OSC)時鐘的m次是通過一個所述的定時記數(shù)器記數(shù)來表現(xiàn)的。所述的穩(wěn)定振蕩時鐘發(fā)生器(OSC)時鐘的頻率就是T=t/m;?就是芯片內(nèi)部產(chǎn)生的穩(wěn)定振蕩時鐘發(fā)生器(OSC)產(chǎn)生的時鐘振蕩一次所需的時間，也就是所述的時鐘頻率T。