时钟校准装置、方法、芯片、电子设备制造方法及图纸

本公开涉及时钟校准装置、方法、芯片、电子设备，所述装置包括：时钟产生模块，参考时钟输出部和多个待校准振荡器，或，仅包括多个待校准振荡器；控制模块，连接于所述时钟产生模块，用于：确定基准时钟源，其中，在所述时钟产生模块中包括参考时钟输出部的情况下，所述基准时钟源由所述参考时钟输出部提供；或，在所述时钟产生模块中不包括参考时钟输出部的情况下，所述基准时钟源由所述多个待校准振荡器中的任意一个待校准振荡器提供；利用所述基准时钟源对各个待校准振荡器进行时钟校准。本公开实施例可以降低时钟树产生的成本、使得系统便于集成、降低功耗，且能够具有较高的精度、较小的漂移。漂移。漂移。

【技术实现步骤摘要】
时钟校准装置、方法、芯片、电子设备


[0001]本公开涉及集成电路
，尤其涉及一种时钟校准装置、方法、芯片、电子设备。

技术介绍

[0002]当前相对复杂的系统与芯片设计往往需要多颗可选频率的外源时钟，晶体振荡器(CRYSTAL)一般是首选方案，具有精度高、温漂小、物理化学性能稳定的优点。而其他类型如压控振荡器(oscillator)对比晶振，则具有成本低、易集成、功耗低的优点，缺点则为精度差、漂移大。
[0003]实际设计芯片或系统时，往往需要多个时钟源，不同时钟源只能产生特定分频(div/pll)或倍频(pll)系数的内部时钟，因此大系统或芯片往往需要多个外部时钟源，目前一般采用多个crystal实现，该方案精度高、漂移小，但缺点外围电路多、功耗大、成本高等，或由多个oscillator实现，该方案成本低、便于集成、功耗低，但缺点为精度差、漂移大等缺点。
[0004]如何降低时钟树产生的成本、使得系统便于集成、降低功耗，且能够具有较高的精度、较小的漂移，成了亟待解决的一大问题。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本公开提出了一种时钟校准装置，所述装置包括：
[0006]时钟产生模块，包括参考时钟输出部和多个待校准振荡器，或，仅包括多个待校准振荡器；
[0007]控制模块，连接于所述时钟产生模块，用于：
[0008]确定基准时钟源，其中，在所述时钟产生模块中包括参考时钟输出部的情况下，所述基准时钟源由所述参考时钟输出部提供；或，在所述时钟产生模块中不包括参考时钟输出部的情况下，所述基准时钟源由所述多个待校准振荡器中的任意一个待校准振荡器提供；
[0009]利用所述基准时钟源对各个待校准振荡器进行时钟校准。
[0010]在一种可能的实现方式中，所述利用所述基准时钟源对各个待校准振荡器进行时钟校准，包括：
[0011]利用所述待校准振荡器的计数器对所述基准时钟源的时钟信号从开始节点进行计数，并在结束节点停止计数，得到中间计数值，其中，所述结束节点与所述开始节点之间的时长为预设时长；
[0012]根据所述中间计数值与目标计数值的大小关系，调整所述待校准振荡器的控制电压，对所述待校准振荡器进行时钟校准，其中，所述目标计数值与所述预设时长及所述待校准振荡器的时钟频率相关。
[0013]在一种可能的实现方式中，所述利用所述待校准振荡器的计数器对所述基准时钟
源的时钟信号从开始节点进行计数，并在结束节点停止计数，得到中间计数值，包括：
[0014]在所述开始节点，利用所述基准时钟源对应的振荡器的计数器及所述待校准振荡器的计数器同步开始计数，直到所述基准时钟源对应的振荡器的计数器的计数值达到所述预设时长对应的计数值，控制所述待校准振荡器的计数器停止计数，得到所述中间计数值。
[0015]在一种可能的实现方式中，所述根据所述中间计数值与目标计数值的大小关系，调整所述待校准振荡器的控制电压，包括：
[0016]若所述中间计数值与所述目标计数值的差值在预设范围之外，逐渐调整所述待校准振荡器的控制电压，直到调整控制电压后重新计数得到的中间计数值与所述目标计数值的差值在预设范围内，其中，所述预设范围为第一端值与第二端值之间，所述第二端值为正值，所述第一端值为负值
[0017]在所述中间计数值与所述目标计数值的差值大于所述第二端值的情况下，逐渐减小所述待校准振荡器的控制电压；或在所述中间计数值与所述目标计数值的差值小于所述第一端值的情况下，逐渐增加所述待校准振荡器的控制电压。
[0018]在一种可能的实现方式中，逐渐调整所述待校准振荡器的控制电压，直到调整控制电压后重新计数得到的中间计数值与所述目标计数值的差值在预设范围内，包括：
[0019]以预设步长逐渐调整所述目标计数值，根据调整后的目标计数值调整所述待校准振荡器的控制电压，其中，
[0020]在所述中间计数值与所述目标计数值的差值大于所述第二端值的情况下，以所述预设步长逐渐减小所述目标计数值，根据调整后的目标计数值调整所述待校准振荡器的控制电压；或
[0021]在所述中间计数值与所述目标计数值的差值小于所述第一端值的情况下，以所述预设步长逐渐增加所述目标计数值，根据调整后的目标计数值调整所述待校准振荡器的控制电压。
[0022]在一种可能的实现方式中，所述根据所述中间计数值与目标计数值的大小关系，调整所述待校准振荡器的控制电压，包括：
[0023]对二进制形式的电压调整值从高位到低位依次赋1，利用各个电压调整值逐渐调整所述待校准振荡器的控制电压，其中，在每次完成所述待校准振荡器的控制电压的调整后，重新计数得到中间计数值；
[0024]在计数得到的中间计数值与所述目标计数值的差值大于第二端值的情况下，将该中间计数值对应的电压调整值的对应位置0；或在所述中间计数值与所述目标计数值的差值小于第一端值的情况下，将该中间计数值对应的电压调整值的对应位置1，并进行所述电压调整值的下一位的赋值，直到中间计数值与所述目标计数值的差值在第一端值与第二端值之间，利用该中间计数值对应的电压调整值调整所述待校准振荡器的控制电压，
[0025]其中，所述第二端值为正值，所述第一端值为负值。
[0026]在一种可能的实现方式中，所述控制模块还用于：
[0027]根据所述预设时长及所述待校准振荡器的时钟频率之比得到所述目标计数值。
[0028]在一种可能的实现方式中，所述参考时钟输出部包括晶体振荡器、锁相环或时钟接口的任意一种，所述时钟接口用于接收外部时钟信号；所述待校准振荡器包括阻容振荡器、电感电容振荡器、压控振荡器、音叉振荡器、温度补偿振荡器、非温度补偿式振荡器、恒
温控制式振荡器的至少一种。
[0029]根据本公开的一方面，提供了一种时钟校准方法，所述方法用于对多个振荡器中的待校准振荡器进行时钟校准，所述方法包括：
[0030]确定基准时钟源，其中，在所述时钟产生模块中包括参考时钟输出部的情况下，所述基准时钟源由所述参考时钟输出部提供；或，在所述时钟产生模块中不包括参考时钟输出部的情况下，所述基准时钟源由所述多个待校准振荡器中的任意一个待校准振荡器提供；
[0031]利用所述基准时钟源对各个待校准振荡器进行时钟校准。
[0032]根据本公开的一方面，提供了一种芯片，所述芯片包括所述的时钟校准装置。
[0033]根据本公开的一方面，提供了一种电子设备，所述电子设备包括所述的芯片。
[0034]在一种可能的实现方式中，所述电子设备包括显示器、智能手机、智能手表、智慧手环、平板电脑、笔记本电脑、一体式计算机、门禁装置、和电子式门锁的任意一种。
[0035]根据本公开的另一方面，提供了一种电子设备，包括：处理器；用于存储处理器可执行指令的存储器；其中，所述处理器被配置为在执行所述存储器存储的指令时，实现上述方法。
[0036]根据本公开的另一方面，提本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种时钟校准装置，其特征在于，所述装置包括：时钟产生模块，包括参考时钟输出部和多个待校准振荡器，或，仅包括多个待校准振荡器；控制模块，连接于所述时钟产生模块，用于：确定基准时钟源，其中，在所述时钟产生模块中包括参考时钟输出部的情况下，所述基准时钟源由所述参考时钟输出部提供；或，在所述时钟产生模块中不包括参考时钟输出部的情况下，所述基准时钟源由所述多个待校准振荡器中的任意一个待校准振荡器提供；利用所述基准时钟源对各个待校准振荡器进行时钟校准。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述利用所述基准时钟源对各个待校准振荡器进行时钟校准，包括：利用所述待校准振荡器的计数器对所述基准时钟源的时钟信号从开始节点进行计数，并在结束节点停止计数，得到中间计数值，其中，所述结束节点与所述开始节点之间的时长为预设时长；根据所述中间计数值与目标计数值的大小关系，调整所述待校准振荡器的控制电压，对所述待校准振荡器进行时钟校准，其中，所述目标计数值与所述预设时长及所述待校准振荡器的时钟频率相关。3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述利用所述待校准振荡器的计数器对所述基准时钟源的时钟信号从开始节点进行计数，并在结束节点停止计数，得到中间计数值，包括：在所述开始节点，利用所述基准时钟源对应的振荡器的计数器及所述待校准振荡器的计数器同步开始计数，直到所述基准时钟源对应的振荡器的计数器的计数值达到所述预设时长对应的计数值，控制所述待校准振荡器的计数器停止计数，得到所述中间计数值。4.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述根据所述中间计数值与目标计数值的大小关系，调整所述待校准振荡器的控制电压，包括：若所述中间计数值与所述目标计数值的差值在预设范围之外，逐渐调整所述待校准振荡器的控制电压，直到调整控制电压后重新计数得到的中间计数值与所述目标计数值的差值在预设范围内，其中，所述预设范围为第一端值与第二端值之间，所述第二端值为正值，所述第一端值为负值在所述中间计数值与所述目标计数值的差值大于所述第二端值的情况下，逐渐减小所述待校准振荡器的控制电压；或在所述中间计数值与所述目标计数值的差值小于所述第一端值的情况下，逐渐增加所述待校准振荡器的控制电压。5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，逐渐调整所述待校准振荡器的控制电压，直到调整控制电压后重新计数得到的中间计数值与所述目标计数值的差值在预设范围内，包括：以预设步长逐渐调整所述目标计数值，根据调整后的目标计数值调整所述待校准振荡器的控制电压，其中，在所述中间计数值与所述目标计数值的差值大于所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆政华，张利达，侯立杰，
申请(专利权)人：北京集创北方科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：