专利名称：可配置的自动校准系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种数字自动校准系统，特别涉及一种可配置的自动校准系统。
背景技术：
时钟产生模块是一种由鉴相器、环路滤波器和压控振荡器组成的，使受控振荡器的频率和相位与输入信号保持确定关系的闭环电子电路，是电路设计中的常见模块，其受到工艺角、工作电压、工作温度等环境因素的影响较大。随着现在电路工作频率的提高，对时钟准确性的要求也越来越高。但现有技术中的时钟产生模块通常缺少自动校准功能，在不同的工作环境下会有较大的频率偏差
实用新型内容
本实用新型所要解决的主要技术问题在于，克服现有技术存在的上述缺陷，通过可配置的自动校准系统，分别对时钟产生模块的时钟配置信息和时钟分频选择信息加以校准配置，从而提供一种较准确的时钟输出。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是一种可配置的自动校准系统，其特征在于，包括自动校准单元、时钟产生单元，其中，自动校准单元连接基准时钟、基准时钟最大计数值配置信息、多分频使能信息、自动校准单元初始化标志、自动校准开始标志、来自时钟产生单元的待校准时钟，同时产生自动校准结束标志，时钟产生单元连接倍频源时钟，以及来自自动校准单元的时钟配置信息、来自自动校准单元的时钟分频选择信息，同时产生待校准时钟，当校准过程完毕后，时钟配置信息、时钟分频选择信息即为校准后的取值，此时待校准时钟即为校准后的期望频率。所述可配置的自动校准系统，其中，该自动校准单元可通过基准时钟最大计数值配置信息、多分频使能信息进行参数配置。所述可配置的自动校准系统，其中，该自动校准单元包括校准控制状态机、基准时钟计数器、待校准时钟计数器、校准计数结果比较电路，通过校准控制状态机控制2个独立的计数器在相同的时间内分别以基准时钟和待校准时钟为时钟，进行计数，通过比较两者计数值的关系，确定最终的时钟配置信息和时钟分频选择信息，同时，通过校准控制状态机产生自动校准结束标志。所述可配置的自动校准系统,其中，该时钟产生单元包括时钟倍频电路、时钟a分频电路、时钟b分频电路、时钟c分频电路、以及可能存在的时钟其他比例分频电路、时钟选择电路，倍频源时钟经过时钟倍频电路在时钟配置信息的配置下产生高频时钟，其分别经过时钟a分频电路、时钟b分频电路、时钟c分频电路、以及可能存在的时钟其他比例分频电路，得到多种频率的时钟，依据时钟分频选择信息经过时钟选择电路的选择，得到待校准时钟。所述可配置的自动校准系统，其中，该自动校准单元中的校准控制状态机包括校准初始状态、时钟产生单元配置状态、校准计数状态、校准计数值比较状态，校准结束状态，校准控制状态机在任意状态接收到自动校准单元初始化标志均进入校准初始状态，清零基准时钟计数器和待校准时钟计数器；在校准初始状态接收到自动校准开始标志，即进入时钟产生单元配置状态，对时钟产生单元进行配置；之后进入校准计数状态，同时开始基准时钟计数器、待校准时钟计数器的计数操作；当基准时钟计数器计数到最大计数值时，进入校准计数值比较状态，比较两者的计数值，判断最接近要求的时钟配置信息和时钟分频选择信息；如果此时，对时钟产生单元所有可能的配置都已经遍历完毕，即时钟产生单元配置遍历结束标志有效，则进入校准结束状态，产生自动校准结束标志，否则返回时钟产生单元配置状态，重新对时钟产生单元进行配置，并进行如上的校验过程；最终，经过校准结束状态后重新返回校准初始状态，等待新一轮校验的开始。所述可配置的自动校准系统，其中，该自动校准单元中的校准控制状态机可能包括时钟产生单元稳定状态、校准计数值同步状态，时钟产生单元稳定状态用于等 待时钟产生单元稳定，其通常处于时钟产生单元配置状态和校准计数状态之间；校准计数值同步状态用于待校准时钟计数器所得计数值的自待校准时钟到基准时钟的跨时钟域同步，其通常处于校准计数状态和校准计数值比较状态之间。本实用新型的有益效果是，通过可配置的自动校准系统，分别对时钟产生模块的时钟配置信息和时钟分频选择信息加以校准配置，从而提供一种较准确的时钟输出。
以下结合附图
和实施例对本实用新型进一步说明。图I是本实用新型整体模块图。图2是自动校准单元内部模块图。图3是时钟产生单元内部模块图。图4是校准控制状态机状态转换图。图5是增加了时钟产生单元稳定状态、校准计数值同步状态的校准控制状态机状态转换图。
具体实施方式
如图I所示，一种可配置的自动校准系统，其特征在于，包括自动校准单元1000、时钟产生单元2000。其中，自动校准单元1000连接基准时钟0101、基准时钟最大计数值配置信息0102、多分频使能信息0103、自动校准单元初始化标志0104、自动校准开始标志0105、来自时钟产生单元2000的待校准时钟0110，同时产生自动校准结束标志0106。时钟产生单元2000连接倍频源时钟0107，以及来自自动校准单元1000的时钟配置信息0108、来自自动校准单元1000的时钟分频选择信息0109，同时产生待校准时钟0110。当校准过程完毕后，时钟配置信息0108、时钟分频选择信息0109即为校准后的取值，此时待校准时钟0110即为校准后的期望频率。如图I所示，所述可配置的自动校准系统中，自动校准单元1000可通过基准时钟最大计数值配置信息0102、多分频使能信息0103进行参数配置。如图2所示，所述可配置的自动校准系统中，自动校准单元1000包括校准控制状态机1001、基准时钟计数器1002、待校准时钟计数器1003、校准计数结果比较电路1004。通过校准控制状态机1001产生校准计数器初始化标志1101和校准计数器使能标志1102控制基准时钟计数器1002和待校准时钟计数器1003在相同的时间内分别计数，校准计数结果比较电路1004通过比较基准时钟计数器1002所得基准时钟计数值1103和待校准时钟计数器1003所得待校准时钟计数值1104，确定最终的时钟配置信息0108和时钟分频选择信息0109。同时，通过校准控制状态机1001产生自动校准结束标志0106。如图3所示,所述可配置的自动校准系统中，时钟产生单元2000包括时钟倍频电路2001、时钟a分频电路2002、时钟b分频电路2003、时钟c分频电路2004、以及可能存在的时钟其他比例分频电路、时钟选择电路2005。倍频源时钟0107经过时钟倍频电路2001在时钟配置信息0108的配置下产生高频时钟2101，其经过时钟a分频电路2002得到a分频后时钟2102，经过时钟b分频电路2003得到b分频后时钟2103，经过时钟c分频电路2004得到c分频后时钟2104，经过可能存在的时钟其他比例分频电路得到其他比例分频后 时钟，得到的多种频率的时钟依据时钟分频选择信息0109经过时钟选择电路2005的选择，得到待校准时钟0110。如图4所示，所述可配置的自动校准系统中，自动校准单元1000中的校准控制状态机1001包括校准初始状态9001、时钟产生单元配置状态9002、校准计数状态9004、校准计数值比较状态9006，校准结束状态9007。校准控制状态机1001在任意状态接收到自动校准单元初始化标志0104均进入校准初始状态9001，清零基准时钟计数器1002和待校准时钟计数器1003 ;在校准初始状态9001接收到自动校准开始标志0105后，即进入时钟产生单元配置状态9002，通过时钟配置信息0108和时钟分频选择信息0109对时钟产生单元2000进行配置；之后进入校准计数状态9004，同时开始基准时钟计数器1002和待校准时钟计数器1003的计数操作；当基准时钟计数器1002计数到由基准时钟最大计数值配置信息0102决定的基准时钟最大计数值时，得到基准时钟计数器计数完成标志9102，进入校准计数值比较状态9006，比较两者的计数值，依据多分频使能信息0103取值的不同，判断最接近要求的时钟配置信息0108和时钟分频选择信息0109 ;如果此时，对时钟产生单元2000所有可能的配置都已经遍历完毕，即时钟产生单元配置遍历结束标志9104有效，则进入校准结束状态9007，产生自动校准结束标志0106，否则返回时钟产生单元配置状态9002，重新对时钟产生单元2000进行配置，并进行如上的校验过程；最终，经过校准结束状态9007后重新返回校准初始状态9001，等待新一轮校验的开始。如图5所示，所述可配置的自动校准系统中，自动校准单元1000中的校准控制状态机1001可能包括时钟产生单元稳定状态9003、校准计数值同步状态9005。时钟产生单元稳定状态9003用于等待时钟产生单元2000的稳定，其通常处于时钟产生单元配置状态9002和校准计数状态9004之间，当对时钟产生单元2000进行配置后，即进入时钟产生单元稳定状态9003，等待时钟产生单元稳定计数器计数完毕，即单元稳定计数器计数完毕标志9101有效时，进入校准计数状态9004 ;校准计数值同步状态9005用于待校准时钟计数器1003所得计数值的自待校准时钟0110到基准时钟0101的跨时钟域同步，其通常处于校准计数状态9004和校准计数值比较状态9006之间，当基准时钟计数器计数完成标志9102出现，即校准计数状态9004完毕后，即进入校准计数值同步状态9003，等待校准计数值同步计数器计数完毕，即校准计数值同步计数完毕标志9103有效时，进入校准计数值比较状态9006。本实用新型所要解决的主要技术问题在于，克服现有技术存在的缺陷，通过可配置的自动校准系统，分别对时钟产生模块的时钟配置信息0108和时钟分频选择信息0109加以校准配置，从而提供一种较准确的时钟输出。以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。综上所述，本实用新型在结构设计、使用实用性及成本效益上，完全符合产业发展 所需，且所揭示的结构亦是具有前所未有的创新构造，具有新颖性、创造性、实用性，符合有关新型专利要件的规定，故依法提起申请。
权利要求1.ー种可配置的自动校准系统，其特征在于，包括 自动校准单元(1000)、时钟产生单元(2000)，其中，自动校准单元(1000)连接基准时钟(0101)、基准时钟最大计数值配置信息(0102)、多分频使能信息(0103)、自动校准单元初始化标志(0104)、自动校准开始标志(0105)、来自时钟产生单元(2000)的待校准时钟(0110)，同时产生自动校准结束标志(0106)，时钟产生单元(2000)连接倍频源时钟(0107)，以及来自自动校准单元(1000)的时钟配置信息(0108)、来自自动校准单元(1000)的时钟分频选择信息(0109)，同时产生待校准时钟(0110)，当校准过程完毕后，时钟配置信息(0108)、时钟分频选择信息(0109)即为校准后的取值，此时待校准时钟(0110)即为校准后的期望频率。
2.根据权利要求I所述的可配置的自动校准系统，其特征在于，所述自动校准単元(1000)可通过基准时钟最大计数值配置信息(0102)、多分频使能信息(0103)进行參数配置。
3.根据权利要求I所述的可配置的自动校准系统，其特征在于，所述自动校准単元(1000)包括校准控制状态机(1001)、基准时钟计数器(1002)、待校准时钟计数器(1003)、校准计数结果比较电路(1004)，通过校准控制状态机(1001)控制2个独立的计数器在相同的时间内分别以基准时钟(0101)和待校准时钟(0110)为时钟，进行计数，通过比较两者计数值的关系，确定最終的时钟配置信息(0108)和时钟分频选择信息(0109)，同时，通过校准控制状态机(1001)产生自动校准结束标志(0106)。
4.根据权利要求I所述的可配置的自动校准系统，其特征在于，所述时钟产生单元(2000 )包括时钟倍频电路(2001 )、时钟a分频电路(2002 )、时钟b分频电路(2003 )、时钟c分频电路(2004)、以及可能存在的时钟其他比例分频电路、时钟选择电路(2005)，倍频源时钟(0107)经过时钟倍频电路(2001)在时钟配置信息(0108)的配置下产生高频时钟(2101)，其分别经过时钟a分频电路(2002)、时钟b分频电路(2003)、时钟c分频电路(2004)、以及可能存在的时钟其他比例分频电路，得到多种频率的时钟，依据时钟分频选择信息(0109)经过时钟选择电路(2005)的选择，得到待校准时钟(0110)。
5.根据权利要求I所述的可配置的自动校准系统，其特征在于，所述自动校准単元(1000)中的校准控制状态机(1001)包括校准初始状态(9001)、时钟产生单元配置状态(9002),校准计数状态(9004)、校准计数值比较状态(9006)，校准结束状态(9007)，校准控制状态机(1001)在任意状态接收到自动校准单元初始化标志(0104)均进入校准初始状态(9001)，清零基准时钟计数器(1002)和待校准时钟计数器(1003);在校准初始状态(9001)接收到自动校准开始标志(0105)，即进入时钟产生单元配置状态(9002)，对时钟产生单元(2000)进行配置；之后进入校准计数状态(9004),同时开始基准时钟计数器(1002)、待校准时钟计数器(1003)的计数操作；当基准时钟计数器(1002)计数到最大计数值时，进入校准计数值比较状态(9006)，比较两者的计数值，判断最接近要求的时钟配置信息(0108)和时钟分频选择信息(0109);如果此时，对时钟产生单元(2000)所有可能的配置都已经遍历完毕，即时钟产生单元配置遍历结束标志(9104)有效，则进入校准结束状态(9007)，产生自动校准结束标志(0106)，否则返回时钟产生单元配置状态(9002)，重新对时钟产生单元(2000)进行配置，并进行如上的校验过程；最終，经过校准结束状态(9007)后重新返回校准初始状态(9001)，等待新一轮校验的开始。
6.根据权利要求I所述的可配置的自动校准系统，其特征在于，所述自动校准単元(1000)中的校准控制状态机(1001)可能包括时钟产生单元稳定状态(9003)、校准计数值同步状态(9005)，时钟产生单元稳定状态(9003)用于等待时钟产生单元(2000)稳定，其通常处于时钟产生単元配置状态(9002)和校准计数状态(9004)之间；校准计数值同步状态(9005)用于待校准时钟计数器(1003)所得计数值的自待校准时钟(0110)到基准时钟(0101)的跨时钟域同步，其通常处于校准计数状态(9004)和校准计数值比较状态(9006)之间。
专利摘要一种可配置的自动校准系统，包括自动校准单元、时钟产生单元，其中，自动校准单元连接基准时钟、基准时钟最大计数值配置信息、多分频使能信息、自动校准单元初始化标志、自动校准开始标志、来自时钟产生单元的待校准时钟，同时产生自动校准结束标志，时钟产生单元连接倍频源时钟，以及来自自动校准单元的时钟配置信息、来自自动校准单元的时钟分频选择信息，同时产生待校准时钟。当校准过程完毕后，时钟配置信息、时钟分频选择信息即为校准后的取值，此时待校准时钟即为校准后的期望频率。其克服现有技术的缺陷，通过可配置的自动校准系统，分别对时钟产生模块的时钟配置信息和时钟分频选择信息加以校准配置，从而提供一种较准确的时钟输出。
文档编号G04G5/02GK202634382SQ201220245738
公开日2012年12月26日 申请日期2012年5月29日 优先权日2012年5月29日
发明者施鹏, 吴挺, 王元龙 申请人:天津瑞发科半导体技术有限公司