时脉产生电路与方法技术

本发明专利技术公开了一种时脉产生电路与时脉产生方法，用来产生一时脉。时脉产生电路包含：一参考时脉产生电路，设置于一晶片中，用来独立地产生一参考时脉；一温度感测器，用来感测环境温度以产生一温度资讯；一温度补偿模组，耦接该温度感测器，用来依据该温度资讯产生一温度补偿系数；以及一时脉调整电路，耦接该参考时脉产生电路，用来依据该参考时脉及该温度补偿系数产生该时脉；其中，该温度补偿模组动态产生该温度补偿系数，以使该时脉之频率趋近一目标频率，且实质上不随温度变化。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术关于，尤其关于利用晶片内部的参考时脉来产生晶片 所需的一准确时脉，并具有温度补偿功能的。
技术介绍
请参阅图1，其为习知影像处理模组的功能方块图。影像处理模组包含电路板 100。影像处理晶片110设置于电路板100之上，包含时脉调整电路112及微控制器114。除 了影像处理晶片110之外，电路板100还包含石英晶体振荡器（crystal oscillator) 120、 HDMI (High-Definition Multimedia Interface，高画质多媒体接口）/MHL(Mobile High-Definition Link，移动高画质连接技术）接口 130、DVI (Digital Visual Interface， 数位视讯界面）/DP(DisplayPort)接口 140、VGA (Video Graphics Array，视频图形阵列） 接口 150、电子式可清除程式化只读存储器（electrically erasable programmable read only memory，EEPR0M)160、USB(universal serial bus，通用串行总线）控制晶片 170、 LVDS(Low_voltage differential signaling，低电压差分讯号）接口 180、以及 LED(light emitting diode，发光二极管）模组接口 190等。影像处理晶片110由HDMI/MHL接口 130、 DVI/DP接口 140、VGA接口 150接收数位或是类似格式的影像资料，经过格式转换或缩放 (scaling)处理后，将处理后的影像资料由LVDS接口 180传送至显示面板，同时经由LED模 组接口 190控制显示面板的LED背光。另一方面，影像处理晶片110对EEPR0M160进行存取， 以及通过USB控制晶片170与外接的USB设备沟通，例如存取闪存存储器（flash memory) 等。 进行上述的动作时，影像处理晶片110的微控制器114皆必须参考一个稳定的工 作时脉，举例来说，影像处理晶片110从HDMI/MHL接口 130、DVI/DP接口 140及VGA接口 150接收影像讯号后，先经过前端的资料取样、解码等处理得到初步资料，再将初步资料经 由后续的影像插补、色彩校正、提高对比等处理以得到待显示的影像资料，输出影像数据时 还必须藉由控制先进先出（first in first out, FIFO)暂存器来维持待显示的影像资料的 稳定；而且如果影像讯号为VGA格式的类比讯号，微控制器114还必须取样影像讯号中的 水平同步扫描线（Hsync)及/或垂直同步扫描线（Vsync)来决定影像讯号的模式（mode)。 因此，影像处理晶片110需要一个可供参考的时脉才能完成上述工作。传统上，电路板100 上会设置一个石英晶体振荡器120,其可提供相当准确的参考时脉，并且不受晶片制程及操 作温度的影响。如图1所示，石英晶体振荡器120所产生的参考时脉输入至影像处理晶片 110,经由时脉调整电路调整频率及相位后，形成工作时脉，其频率为微控制器114工作时 所需的频率。一般而言，视工作时脉与参考时间之间的比例关系，时脉调整电路112可以使 用整数型锁相回路（phase-locked loop,PLL)或分数型（fractional-N)锁相回路来实作。 然而，石英晶体振荡器120除了会增加电路板100的面积外，还会增加绕线长度， 绕线度越长，电路板100及其上的组件就越容易受到电磁干扰；除此之外，石英晶体振荡器 120还会提高影像处理模组的整体成本，若每个装置都能省下石英晶体振荡器120,则当装 置的出货量大时，将可省下一笔可观的经费。因此，便有人提出在晶片内部设置参考时脉产 生电路以省去外部的石英晶体振荡器的方法。请参阅图2,其是在晶片内部实作参考时脉产 生电路的示意图。图2的晶片200包含参考时脉产生电路210、时脉调整电路220以及微 控制器230。与影像处理晶片110相同，晶片200的内部同样藉由时脉调整电路220来调 整参考时脉的相位及频率，以产生微控制器230所需的工作时脉；不同的是，晶片200包含 参考时脉产生电路210,用来提供该参考时脉。实作上，参考时脉产生电路210可以利用图 3或图4所示的电感电容谐振振荡器（LC tank)来实作，其内部的构造及连接方式可以例 如图3所示，包含电感310及320、电容330及340以及电晶体350及360,或是例如图4的 电感电容谐振振荡器更包含电晶体370。电感电容谐振振荡器的动作原理为本
具 有通常知识者所熟知，故不赘述。然而电感电容谐振振荡器极易受温度影响而产生频率漂 移，随着晶片200工作时间的增加，电感电容谐振振荡器的环境温度也随之上升，造成参考 时脉的频率下降，最后导致工作时脉的频率也随之下降，此时系统便会有错误的情况发生， 若晶片200为影像处理晶片，严重时会造成输出画面错误，或甚至无画面。
技术实现思路
鉴于先前技术的不足，本专利技术的一目的在于提供一种时脉产生电路与一种时脉产 生方法，藉由温度补偿机制来产生一个相对稳定的时脉，其频率可趋近系统所需的目标值， 而不随温度发生剧烈变化。 本专利技术公开了一种时脉产生电路，用来产生一时脉，包含：一参考时脉产生电路， 设置于一晶片中，用来独立地产生一参考时脉；一温度感测器，用来感测环境温度以产生一 温度资讯；一温度补偿模组，耦接该温度感测器，用来依据该温度资讯产生一温度补偿系 数；以及一时脉调整电路，耦接该参考时脉产生电路，用来依据该参考时脉及该温度补偿系 数产生该时脉；其中，该温度补偿模组动态产生该温度补偿系数，以使该时脉的频率趋近一 目标时脉，且实质上不随温度变化。 本专利技术另公开了一种时脉产生方法，用来产生一时脉，包含：于一晶片中独立地产 生一参考时脉；感测环境温度以产生一温度资讯；依据该温度资讯产生一温度补偿系数； 以及依据该参考时脉及该温度补偿系数产生该时脉；其中，该温度补偿系数系动态产生， 以使该时脉的频率趋近一目标频率，且实质上不随温度变化。 本专利技术的利用晶片内部的参考时脉产生电路来得到参考时 脉，因此不需要外部的参考时脉来源（例如石英晶体振荡器），除了可以节省元件的花费， 还可以省下电路板的面积及缩短绕线。此外，相较于习知技术，本专利技术的时脉产生电路与方 法还具有温度补偿机制，当晶片的温度随工作时间增加而上升时，工作时脉的频率仍可趋 近一目标值，使晶片维持稳定工作。 有关本专利技术的特征、实作与功效，兹配合图式作优选实施例详细说明如下。【附图说明】 图1为习知影像处理模组的功能方块图； 图2为在晶片内部实作参考时脉产生电路的示意图； 图3为电感电容谐振振荡器的一实作图； 图4为电感电容谐振振荡器的另一实作图； 图5为本专利技术的时脉产生电路的一实施例的功能方块图； 图6为温度感测器的一实施例的电路图； 图7为本专利技术工作时脉的频率与温度的关系图； 图8为本专利技术的频率设定电路的设定值与温度的关系图；以及 图9为本专利技术的时脉产生方法的一实施例的流程图。【具体实施方式】 以下说明内容的技术用语为参照本
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【技术保护点】
一种时脉产生电路，用来产生一时脉，包含：一参考时脉产生电路，设置于一晶片中，用来独立地产生一参考时脉；一温度感测器，用来感测环境温度以产生一温度资讯；一温度补偿模组，耦接所述温度感测器，用来依据所述温度资讯产生一温度补偿系数；以及一时脉调整电路，耦接所述参考时脉产生电路，用来依据所述参考时脉及所述温度补偿系数产生所述时脉；其中，所述温度补偿模组动态产生所述温度补偿系数，以使所述时脉的频率趋近一目标频率，且实质上不随温度变化。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨智渊，吴承华，龚文侠，
申请(专利权)人：瑞昱半导体股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71