[發明專利]一種低頻RC振蕩器的時鐘頻率校準方法和系統

在審

• 申請號: 201711154750.4
• 申請日: 2017-11-20
• 公開（公告）號: CN108063617A
• 公開（公告）日: 2018-05-22
• 發明（設計）人: 徐明鶴
• 申請（專利權）人: 珠海慧聯科技有限公司
• 主分類號: H03L7/099
• 分類號: H03L7/099;H03L7/18
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 俞梁清

本發明公開了一種低頻RC振蕩器的時鐘頻率校準系統，包括低頻RC振蕩器、校準控制模塊、晶振控制模塊和校準模塊；低頻RC振蕩器為待校準的低頻時鐘源，用于為校準模塊提供低頻RC標準時鐘；校準控制模塊用于接收外部輸入的校準使能信號，根據校準使能信號使能晶振控制模塊和校準模塊；晶振控制模塊用于將外部高頻晶振轉換為高頻標準晶振時鐘，并將高頻標準晶振時鐘送至校準模塊；校準模塊利用高頻標準晶振時鐘對低頻RC標準時鐘進行校準，得到校準頻率值；本發明還公開了一種低頻RC振蕩器的時鐘頻率校準方法。與傳統技術相比，本發明能夠實時快速地校準時鐘頻率，為SOC提供實時低功耗的時鐘校準輸出。

技術領域

本發明涉及集成電路技術領域，尤其是一種低頻RC振蕩器的時鐘頻率校準方法和系統。

背景技術

低頻時鐘對于數字系統具有重要作用，特別是在SOC中，因此產生一個滿足頻率和精度要求的低頻、低功耗的常開時鐘源是SOC正常工作的關鍵。

為了替代外掛的低頻晶體振蕩器，目前在集成電路中通常是在芯片內部設計振蕩器來為數字系統提供低頻常開時鐘，通常稱為片上RC振蕩器，簡稱RC振蕩器；片上RC振蕩器的頻率和精度是由內部電阻及電容等參數決定的，而這些參數容易受到半導體制造工藝的影響，在工藝的實現過程中，電阻和電容可能存在較大的工藝偏差；另外，伴隨著芯片工作溫度的變化，片上RC振蕩器的頻率也會變化，從而使數字系統不能正確得到片上RC振蕩器的當前時鐘頻率，影響芯片正常的工作。

在專利申請號為201610446124.1的中國專利中，公開了一種低頻RC振蕩器的時鐘頻率校準方法，該技術方案利用振蕩器輸出時鐘進行計數，得到結果后再與期望計數值進行比較，如果與期望值不一致，則校準電路會調整振蕩器的頻率輸出，重新進行時鐘計數后再進行計數值比較；此過程需要一直循環直到頻率正確為止，由于低頻RC振蕩器的時鐘輸出周期長，每個時鐘周期的時間大致在微秒級別，因此該技術方案在用于低頻RC振蕩器時鐘頻率校準時，將會花費很長的時間，難以實現實時低功耗的輸出校準頻率。

發明內容

為了解決上述問題，本發明的目的是提供一種低頻RC振蕩器的時鐘頻率校準系統，可以為SOC提供實時低功耗的時鐘校準輸出。

本發明的另一個目的是提供一種低頻RC振蕩器的時鐘頻率校準方法，利用該方法能夠實時快速地校準時鐘頻率。

本發明解決其問題所采用的技術方案是：

一種低頻RC振蕩器的時鐘頻率校準系統，包括低頻RC振蕩器、校準控制模塊、晶振控制模塊和校準模塊；

低頻RC振蕩器為待校準的低頻時鐘源，用于為校準模塊提供低頻RC標準時鐘；

校準控制模塊，用于接收外部輸入的校準使能信號，根據校準使能信號使能晶振控制模塊和校準模塊；

晶振控制模塊，用于將外部高頻晶振轉換為高頻標準晶振時鐘，并將高頻標準晶振時鐘送至校準模塊；

校準模塊，利用高頻標準晶振時鐘對低頻RC標準時鐘進行校準，得到校準頻率值。

進一步，校準模塊包括計數模塊和除法模塊；計數模塊，利用高頻標準晶振時鐘對低頻RC標準時鐘進行校準，并輸出校準頻率的計數值至除法模塊；除法模塊用于將計數值轉換為校準頻率值。

進一步，計數模塊，利用高頻標準晶振時鐘對低頻RC標準時鐘進行校準，包括：

根據低頻RC標準時鐘產生穩定持續的供高頻標準晶振時鐘采樣的電平信號，電平信號中的高電平信號持續時間對應低頻RC標準時鐘的具體周期數；

高頻標準晶振時鐘對電平信號進行采樣，每采樣一個低頻RC標準時鐘的完整周期內的高電平，計數值加一，直至電平信號出現低電平為止，得到校準頻率的計數值。