一种易于实现的SOC内置高精度RC Oscillator的校准系统技术方案

本实用新型专利技术涉及集成电路领域，特别是涉及超大规模集成电路(VLSI)领域的设计方法。一种易于实现的SOC内置高精度RC Oscillator的校准系统，其特征在于：包括片外基准，以及通过复用IO连接的集成电路，所述的集成电路包括片内时钟校准逻辑，片内时钟校准逻辑与复用IO连接，所述的片内时钟校准逻辑与片内RC振荡电路连接，片内RC振荡电路连接有复用输出端，所述片内RC振荡电路和复用输出端之间反馈信号给片内时钟校准逻辑，所述的片内时钟校准逻辑还连接有片内FLASH。本实用新型专利技术提出一种易于实现的、高效的、低成本的、可靠的方法，实现高精度的Oscillator的校准。

An easy to implement Oscillator calibration system with high precision RC SOC

The utility model relates to the field of integrated circuits, in particular to a design method of the field of the ultra large scale integrated circuit (VLSI). A calibration system for easy realization of SOC built-in high precision RC Oscillator, which comprises a base, and an integrated circuit connected by multiplex IO, including integrated on-chip clock calibration logic circuit wherein the on-chip clock calibration logic connected with multiplexing IO, RC oscillator circuit logic and clock calibration the internal connection, the on-chip RC oscillator circuit is connected with the output end of multiplexing, between the on-chip RC oscillator circuit and multiplexing output feedback signal to the on-chip clock calibration logic, the on-chip clock calibration logic is connected with the chip FLASH. The utility model provides an easy to implement, high efficiency, low cost and reliable method to realize the calibration of Oscillator with high precision.

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及集成电路领域，特别是涉及超大规模集成电路(VLSI)领域的设计方法。
技术介绍
近年来，集成电路行业受到国家政策支持力度加大和市场需求形势趋好的推动作用下，整体复苏态势强劲，产销增长加快,效益大幅提升，国内产业实力进一步增强，对提高我国电子信息产业核心竞争力发挥了积极作用，整体产业呈现一派欣欣向荣的气象。但是，我们仍然不能忽视集成电路产业是一个高风险、高投入的产业，传统设计方式具有如下劣势：工艺离散性强，不可控性高，开发周期长，一般需多次MPWshutle，效率低下，致使产品成本高。
技术实现思路
本技术的目的是针对SOC内置RCOscillator的校准问题，针对当前形势提出一种易于实现的、高效的、低成本的、可靠的方法，实现高精度的Oscillator的校准。本技术的技术方案如下：一种易于实现的SOC内置高精度RCOscillator的校准系统，其特征在于：包括片外基准，以及通过复用IO连接的集成电路，所述的集成电路包括片内时钟校准逻辑，片内时钟校准逻辑与复用IO连接，所述的片内时钟校准逻辑与片内RC振荡电路连接，片内RC振荡电路连接有复用输出端，所述片内RC振荡电路和复用输出端之间反馈信号给片内时钟校准逻辑，所述的片内时钟校准逻辑还连接有片内FLASH。所述的片外基准为通用PC机；所述的复用IO为IC与外界通讯端口；所述的片内时钟校准逻辑，为纯数字电路；所述的片内RC振荡电路，主要为模拟电路，所述的片内FLASH一般为通用CMOSflashmacro，进一步的，复用IO(Pin2、Pin3)采用复用的形式，因此，没有占用有限的IO资源；减少IO有利于控制芯片晶圆面积，从而降低成本；在外部设备兼容复用IO的电平模式前提下，能实现稳定通讯，并且具有合理的ESD保护电路。因此，复用到GPIO上，一定程度上能保障电气安全性和稳定性。进一步的说，所述的片内RC振荡电路设置有与可微调电阻连接的第一接口，我们不必过多的顾虑集成电路的工艺离散性；从而缩短了设计周期，规避了风险，提高了效率；同时，采用所述的校准系统后，所述的片内RC振荡电路不必过度的追求一致性和频率精准；因此，电路结构简单，面积较小。进一步的说，所述的片内RC振荡电路输出的信号作为片内时钟校准逻辑的时钟信号；所述的片内RC振荡电路的输出信号clk_out，既作为被校准信号，也作为片内时钟校准逻辑工作的时钟信号，因此片内无需其他辅助时钟。用于校准系统的校准方法，其特征在于：包括以下步骤：s01：片内时钟校准逻辑从片内FLASH中导出校准信息到片内时钟校准逻辑。s02：判断导出的数据，如果为FFH，表明导出的信息无效；因为擦除后的CMOSflashmacro，所有空间都为FFH，读出FFH表明此空间没有存储过信息，校准字节也不允许为FFH；如果判断数据为FFH则转入s03，否则转入s12，将此数据导入到adj_byte；s03：已经进入校准阶段，IC内部等待外部基准信号的到来；s04：等待人工指令启动外部基准；如果没有指令则返回s03，否则到s05；s05：IC内部计数器启动，用clk_out来计数低电平的宽度；片外基准PC以固定的波特率发送00H字节，因此，应该收到9bit宽度的低电平；s06：通过比较即时计数值与目标值，来判断自校准是否完成；如果完成则以同样的波特率反馈成功字节AAH；如果没有完成则到s10，S10先判断是否已经到达扫描边界；如果没有到达边界，则到S11，S11反馈失败字节55H后，进入到s05，循环校准；如果到达边界，则直接到达s07反馈成功字节AAH。外部基准PC在判断接收的数据的时候应该注意：接收的失败字节55H，由于时钟没有校准，因此波特率不同，可能不是55H；s07反馈成功字节AAH的时候，如果外部基准PC收到不是AAH，也说明没有成功。总之：外部基准PC没有收到AAH视为没有校准完、或者没校准成功；s08：此处，校准已经成功完成，进入记录校准字节的阶段，我们将此时adj_byte信息写入FLASH中；s09：写入完成，退出操作，校准结束。用于校准系统的片内时钟校准逻辑的校准方法：复用IO传递给片内时钟校准逻辑的信号通道为RX,称为片内RX，片内时钟校准逻辑向复用IO传递信号的通道为TX，称为片内TX；其特征在于：包括以下步骤：s01：片内时钟校准逻辑从片内FLASH中导出校准信息到片内时钟校准逻辑；s02：判断导出的数据，如果为FFH，表明导出的信息无效。因为擦除后的CMOSflashmacro，所有空间都为FFH，读出FFH表明此空间没有存储过信息，校准字节也不允许为FFH；如果判断数据为FFH则转入s03，否则转入s28；s03：将adj_byte设置为中间值80H，并进入standby模式，等待基准信号。s04：判断片内RX是否有下降沿到来。Uart的空闲状态下是高电平，一旦有下降沿到来，表示有信息进入IC；s05：启动计数器，用clk_out计数低电平信号的宽度。片外基准PC以固定的波特率发送00H字节，因此，应该收到9bit宽度的低电平；s06：判断片内RX是否有上升沿到来。上升沿到来表示一个字节传递结束。记录此时计数器的值，与目标值进行对比如果小于目标值表明内部频率偏小，则到s07，否则到s15；s07：将adj_byte设置为最小值00H；即clk_out此时输出最大频率；s08：通过片内TX，返回错误字节55H；s09：讲计数器清零，并进入standby模式，等待片内RX下一次下降沿到来；s10：启动计数器，用更新后的clk_out重新计数低电平信号的宽度；s11：判断clk_out是否调整为最大频率。如果不是则到s12，否则到s13；s12：在最大频率大于目标频率的前提下，进入顺序微调频率的过程。在顺序调整过程中，必然有adj_byte等于00H的条件下记录宽度大于目标值，因此，顺序增加adj_byte就能使clk_out逐渐逼近目标。监测片内RX上升沿到来时，记录计数器的值，一旦出现记录值小于目标值，则跳出到s23(意味着内部频率达到目标)；否则转到s14，经过s14的微调后，再返回s08；s13：在adj_byte等于00H的条件下，判断内部最大频率是否大于目标。如果大于则具备调整的条件，从而进入s14来顺序微调，否则不具备调整的条件，应该直接跳出到s23；s14：逐次递增微调的过程；s15：将adj_byte设置为最小值FFH；即clk_out此时输出最小频率；s16：通过片内TX，返回错误字节55H；s17：讲计数器清零，并进入standby模式，等待片内RX下一次下降沿到来；s18：启动计数器，用更新后的clk_out重新计数低电平信号的宽度；s19：判断clk_out是否调整为最小频率。如果不是则到s20，否则到s21；s20：在最小频率小于目标频率的前提下，进入顺序微调频率的过程。在顺序调整过程中，必然有adj_byte等于FFH的条件下记录宽度小于目标值，因此，顺序减小adj_byte就能使clk_out逐渐逼近目标。监测片内RX上升沿到来时，记录计数器的值，一旦出现记录值大于目标值，则跳出到s23(意味着内部频率达到目标)；否则转到s22，经过s2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种易于实现的SOC内置高精度RC Oscillator的校准系统，其特征在于：包括片外基准，以及通过复用IO连接的集成电路，所述的集成电路包括片内时钟校准逻辑，片内时钟校准逻辑与复用IO连接，所述的片内时钟校准逻辑与片内RC振荡电路连接，片内RC振荡电路连接有复用输出端，所述片内RC振荡电路和复用输出端之间反馈信号给片内时钟校准逻辑，所述的片内时钟校准逻辑还连接有片内FLASH。

【技术特征摘要】
1.一种易于实现的SOC内置高精度RCOscillator的校准系统，其特征在于：包括片外基准，以及通过复用IO连接的集成电路，所述的集成电路包括片内时钟校准逻辑，片内时钟校准逻辑与复用IO连接，所述的片内时钟校准逻辑与片内RC振荡电路连接，片内RC振荡电路连接有复用输出端，所述片内RC振荡电路和复用输出端之间反馈信号给片内时钟校准逻辑，所述的片内时钟...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁步阁，张岩松，张锋，容睿智，赵旸，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：新型
国别省市：湖南;43