[發(fā)明專利]小數(shù)分頻電路及采用該電路的接口時鐘分頻電路

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910322516.0
• 申請日: 2019-04-22
• 公開（公告）號: CN110061735B
• 公開（公告）日: 2022-09-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 仝傳連;劉慧
• 申請（專利權(quán)）人: 小華半導體有限公司
• 主分類號: H03K23/68
• 分類號: H03K23/68
• 代理公司: 上海智晟知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 31313
• 代理人: 李鏑的

本發(fā)明涉及一種小數(shù)分頻電路，其中所述小數(shù)分頻電路的分頻因子包括整數(shù)部分ARR和小數(shù)部分，其中所述小數(shù)分頻電路的輸出頻率f_cko為：f_cko＝f_cki/(ARR+(FRACT/2ⁿ))，其中f_cki為輸入頻率，F(xiàn)RACT為小數(shù)部分乘以2ⁿ以后的整數(shù)舍入值，并且n為正整數(shù)。此外，本發(fā)明還涉及一種接口時鐘分頻電路以及一種用于運行小數(shù)分頻電路的方法。通過本發(fā)明，可以精準地通過分頻產(chǎn)生所期望的各種目標頻率，而不需要額外的晶振鎖相環(huán)，而是可直接使用例如MCU系統(tǒng)的系統(tǒng)時鐘，從而降低芯片的面積及功耗。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明總的來說涉及數(shù)字電路中的時鐘分頻電路，具體而言涉及一種小數(shù)分頻電路。此外，本發(fā)明還涉及一種接口時鐘分頻電路以及一種用于運行小數(shù)分頻電路的方法。

背景技術(shù)

在如今的智能多媒體的時代，移動電子設(shè)備已經(jīng)深入人們的生活。音頻數(shù)據(jù)的采集、處理和傳輸是智能多媒體的重要部分。目前主要的數(shù)字音頻傳輸標準為飛利浦公司制定的I2S(Inter-IC Sound)總線接口協(xié)議、以及在其基礎(chǔ)上衍生出的MSB、LSB、PCM模式的I2S總線協(xié)議。這些協(xié)議規(guī)定了數(shù)字音頻數(shù)據(jù)的格式。所述協(xié)議的主機(Master)需要提供一個串行傳輸位時鐘BCK，以驅(qū)動從機(Slave)芯片的主時鐘MCK以及字選擇WS時鐘。

在音頻采樣率為f_s時，位時鐘BCK的頻率應(yīng)當為f_s*64(通道長度為32)或f_s*32(通道長度為16)，主時鐘MCK的頻率應(yīng)當為f_s*256。

音頻的采樣時鐘有以下幾種：8KHz、11.025KHz、16KHz、22.05KHz、24KHz、32KHz、44.1KHz、48KHz、88.2KHz、96KHz、192KHz等，采樣位數(shù)可以為12bits、16bits、20bits、24bits、32bits等。傳輸?shù)耐ǖ篱L度主要有16與32兩種。通道長度為16時可以傳輸采樣位數(shù)為12與16位的音頻；通道長度為32時可以傳輸以上所有的采樣位數(shù)的音頻。字選擇WS信號是由位時鐘BCK根據(jù)傳輸?shù)耐ǖ篱L度分頻得到，因此根據(jù)不同的采樣頻率與通道長度，需要不同頻率的串行位時鐘BCK。以32位的通道長度為例，當采樣頻率為32KHz、44.1KHz、48KHz時，所需要的BCK的時鐘頻率分別應(yīng)當為2.048MHz、2.822MHz、3.072MHz。如果需要主時鐘MCK輸出則MCK的頻率分別應(yīng)當為8.192MHz、11.288MHz、12.288MHz。

目前，需要一種能夠產(chǎn)生精準分頻的低成本方案。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的任務(wù)是提供一種小數(shù)分頻電路、一種接口時鐘分頻電路、以及一種用于運行小數(shù)分頻電路的方法，通過所述小數(shù)分頻電路、所述接口時鐘分頻電路和/或所述方法，可以精準地通過分頻產(chǎn)生所期望的各種目標頻率，而不需要額外的晶振鎖相環(huán)，而是可直接使用例如MCU系統(tǒng)的系統(tǒng)時鐘，從而降低芯片的面積及功耗。

在本發(fā)明的第一方面，前述任務(wù)通過一種小數(shù)分頻電路來解決，其中所述小數(shù)分頻電路的分頻因子包括整數(shù)部分ARR和小數(shù)部分，其中所述小數(shù)分頻電路的輸出頻率f_cko為：

f_cko＝f_cki/(ARR+(FRACT/2ⁿ))，

其中f_cki為輸入頻率，F(xiàn)RACT為小數(shù)部分乘以2ⁿ以后的整數(shù)舍入值，并且n為正整數(shù)。

在此應(yīng)當指出，本發(fā)明的小數(shù)分頻電路可采用多種方式來實現(xiàn)、例如重載計數(shù)器加運算單元、重載計數(shù)器加加法器、重載計數(shù)器加寄存器等等。在重載計數(shù)器加運算單元的情況下，根據(jù)n的不同，選擇不同位數(shù)的運算單元以及運算方法。

在本發(fā)明的一個優(yōu)選方案中規(guī)定，所述小數(shù)分頻電路包括：