[發明專利]一種時鐘頻率測試電路及測算方法

有效

• 申請號: 201711457847.2
• 申請日: 2017-12-28
• 公開（公告）號: CN109976955B
• 公開（公告）日: 2023-02-21
• 發明（設計）人: 盧君明;洪享;厲祥春
• 申請（專利權）人: 上海堅芯電子科技有限公司
• 主分類號: G06F11/22
• 分類號: G06F11/22
• 代理公司: 上海知信徽申專利代理事務所(普通合伙) 31428
• 代理人: 褚相武

1.一種時鐘頻率測試電路，集成于外部控制電路上，其特征在于，包括：

時鐘選擇電路單元，用于內部和外部時鐘信號之一的輸入選擇；

被測時鐘計數電路單元，接收所述時鐘選擇電路單元傳輸的被測時鐘信號，用于產生合適的時間窗口信號；

參考時鐘計數電路單元，接收所述時鐘選擇電路單元傳輸的參考時鐘信號同時，接收所述被測時鐘計數電路單元產生的時間窗口信號，進行計數；如果選用外部時鐘信號輸入所述被測時鐘計數電路單元作為被測時鐘信號，選擇內部時鐘信號輸入所述參考時鐘計數電路單元作為參考時鐘信號，此時所述時鐘頻率測試電路為外部時鐘信號頻率測算功能電路；如果選用內部時鐘信號作為被測時鐘信號，選擇外部時鐘信號作為參考時鐘信號，此時所述時鐘頻率測試電路為內部時鐘信號頻率測算功能電路；

控制和標志產生電路單元，用于啟動所述被測時鐘計數電路單元和參考時鐘計數電路單元，實現相應計數電路單元的復位；

頻率計算電路單元，接收外部控制電路產生的時間窗口選擇參數和參考時鐘計數電路單元計算的計數值，進行計算，得到輸出頻率值和溢出標記，所述溢出標記為所述參考時鐘計數電路單元計數值達到最大值，具體包括：

選擇時間窗口的長度參數；

啟動一次時鐘頻率測試電路，得到一個參考時鐘信號計數值和溢出標記；

判斷溢出標記是否有效；

如果溢出標記有效，則表明當前時間窗口的長度參數過大，所述被測時鐘計數電路單元產生的時間窗口信號太寬，超出參考時鐘計數電路單元計數范圍，無法獲得有效的參考時鐘信號有效計數值，而后對當前時間窗口的長度參數是否為最小值進行判斷；

如果溢出標記無效，表明參考時鐘計數有效，則判斷參考時鐘計數器最高位是否為“1”或時間窗口的長度參數為最大值；

依據最后一次的頻率測試電路結果，如果時間窗口的長度參數最低且溢出標記有效，表明被測時鐘頻率測算超出范圍；其他情況則按照時間窗口的長度參數和有效參考時鐘信號有效計數值計算出被測時鐘頻率；

如果溢出標記有效，對時間窗口的長度參數是否為最小值進行判斷步驟包括：

如果時間窗口的長度參數已經最小，則停止迭代，報告被測時鐘頻率測算無法實現，結束頻率測算過程，跳轉到依據最后一次的頻率測算電路結果，如果時間窗口的長度參數最低且溢出標記有效，表明被測時鐘頻率測算超出范圍；其他情況則按照時間窗口的長度參數和有效參考時鐘信號有效計數值可以計算出被測時鐘頻率步驟；

如果時間窗口的長度參數非最小值，則時間窗口的長度參數下調一格，返回到啟動一次時鐘頻率測算電路，得到一個參考時鐘信號計數值和溢出標記步驟；

進一步地，如果溢出標記無效，判斷參考時鐘計數器最高位是否為“1”或時間窗口的長度參數為最大值步驟包括：

如果參考時鐘計數器最高位為“1”或者時間窗口的長度參數為最大值，則當前時間窗口的長度參數時，頻率測算精度已經最高，則停止迭代，輸出當前參考時鐘有效計數值，跳轉到依據最后一次的頻率測算電路結果，如果時間窗口的長度參數最低且溢出標記有效，表明被測時鐘頻率測算超出范圍；其他情況則按照時間窗口的長度參數和有效參考時鐘信號有效計數值可以計算出被測時鐘頻率步驟；

如果最高位為“0”，則測算精度還可提高，時間窗口的長度參數提高一格，返回到啟動一次時鐘頻率測算電路，得到一個參考時鐘信號計數值和溢出標記步驟。

2.根據權利要求1所述的一種時鐘頻率測試電路，其特征在于，所述時鐘選擇電路單元包括控制端口，所述控制端口輸入時鐘選擇信號、內部時鐘信號、外部時鐘信號，根據所述時鐘選擇信號的高低電平，實現內部時鐘信號或外部時鐘信號輸入至所述被測時鐘計數電路單元。

3.根據權利要求1所述的一種時鐘頻率測試電路，其特征在于，所述被測時鐘計數電路單元的第一端口與所述時鐘選擇電路單元相連接，用于接收時鐘信號的輸入，所述被測時鐘計數電路單元的第二端口與所述控制和標志產生電路單元相連接，接收所述控制和標志產生電路傳輸的時間窗口選擇參數，所述被測時鐘計數電路單元的第三端口與所述參考時鐘計數電路單元相連接，用于將計數產生的時間窗口信號傳輸至所述參考時鐘計數電路單元。