一种osc频率自动校准及测试的电路结构和方法
【专利摘要】本发明公开一种Oscillator(简称OSC)频率自动校准及测试的电路结构和方法，所述电路结构包括：参数调整电路、OSC振荡器、模式选择电路、校准模式计数电路、绝对误差计算电路、趋势判断电路、测试模式频率计算电路和标志产生电路。本发明的自动校准测试电路包括频率校准模式和频率测试两种模式，在频率校准模式下，当校准模式计数电路计算的绝对误差趋势由减小变增大时结束校准，避免出现高频时钟且加快了自动校准的速度；在频率测试模式下，由测试模式频率计算电路产生计数并换算成OSC的频率值，通过标志产生电路产生输出标志，随后输出频率计数器的结果，得到的OSC频率精度小于千分之一，电路端口可复用，且电路可工作在非高频工作模式，对电路的速度要求低。
【专利说明】
一种OSC频率自动校准及测试的电路结构和方法
技术领域
[0001]本发明涉及半导体集成电路领域，特别是一种0SC频率自动校准及测试的电路结构和方法。【背景技术】
[0002]现有的0SC(〇SCillat〇r，时钟发生器)频率自动校准的方法是在一给定时间内对 0SC振荡器输出的时钟信号进行计数，通过误差计算等结果计算方式来判断0SC振荡器输出的时钟信号频率是否达到校准，如未完成校准，则通过参数调整电路调整参数PARAM值继续执行校准步骤。如图1所示，为一种现有的0SC频率自动校准电路结构图，包括:0SC振荡器、 定时计数器、误差计算及结果判断电路、参数调整电路等。其校准流程为:
[0003]1.预置一个初始值给0SC振荡器的参数PARAM;
[0004]2.0SC振荡器根据参数PARAM输出时钟信号0SC0UT;
[0005]3.定时计数器对固定时间内的0SC振荡器输出的时钟信号0SC0UT进行计数；
[0006]4.误差计算及结果判断电路对定时计数器的技术结果进行误差计算，并判断自动校准是否完成;如完成，则0SC振荡器输出最准频率，否则，执行步骤5;
[0007]5.参数调整电路改变参数PARAM，重新执行步骤2。
[0008]其中，现有的0SC频率自动校准的方法采用随PARAM值单调增加，在校准时多采用遍历单步，即通过改变参数PARAM的值校准，直到所有的PARAM都被遍历。这种做法的缺点是:在某些参数值下，0SC频率可能达到较高的频率，从而有可能导致数字电路工作不正常。
[0009]另外，现有的0SC频率测试方法是采用将128分频输出，由测试机通过波形检测 test pad(TP)端口的输出频率。这种方法的缺点是产生的分频时钟频率低、误差大，且测试机观察到的时钟翻转时有一定的斜率，加大了误差。
【发明内容】
[0010]本发明所要解决的技术问题在于提供一种0SC频率自动校准及测试的电路结构， 能够避免产生高频时钟，加快自动校准的速度，并能降低测试机测试0SC频率的误差。为此， 本发明还提供一种0SC频率自动校准及测试的方法。
[0011]为解决上述技术问题，本发明提供的0SC频率自动校准及测试的电路结构，包括: 参数调整电路、0SC振荡器、模式选择电路、校准模式计数电路、绝对误差计算电路、趋势判断电路、测试模式频率计算电路和标志产生电路。
[0012]所述参数调整电路的输出端输出参数PARAM到所述0SC振荡器。
[0013]所述0SC振荡器的输出端输出一个0SC时钟信号到校准模式计数电路或测试模式频率计算电路，所述时钟信号的频率大小由所述参数PARAM调节，所述参数PARAM越大则所述时钟信号的频率越大，所述参数PARAM越小则所述时钟信号的频率越小。
[0014]所述模式选择电路，连接校准模式计数电路及测试模式频率计算电路，通过输入控制信号，选择工作模式为频率校准模式或频率测试模式。
[0015]所述校准模式计数电路，在频率校准模式下接收0SC振荡器的输出端输出的所述时钟信号，产生时间窗口 TPWIN，控制对所述时钟信号的频率的计数。
[0016]所述绝对误差计算电路，接收所述校准模式计数电路对所述时钟信号的频率的计数值，计算计数值与计数参考值的绝对误差得到计算结果。
[0017]所述趋势判断电路，读取绝对误差计算电路计算出的绝对误差，判断当前读取的绝对误差是否是第一次读取，以及通过比较当前的绝对误差值与前一次的绝对误差值的大小来判断绝对误差的变化趋势，从而判断所述0SC振荡器的频率自动校准是否结束以及判断频率自动校准是否成功，共有如下三种情况:
[0018]第一种情况对应于当前绝对误差是第一次读取，则频率自动校准未结束，此时所述趋势判断电路输出一与绝对误差值成比例的步进值以及绝对误差的符号到参数调整电路；
[0019]第二种情况对应于当前绝对误差不是第一次读取且当前的绝对误差值小于前一次的绝对误差值时，绝对误差为变小的趋势，则频率自动校准未结束，此时所述趋势判断电路输出一与绝对误差值成比例的步进值以及绝对误差的符号到参数调整电路；
[0020]第三种情况对应于当前绝对误差不是第一次读取且当前的绝对误差值大于前一次的绝对误差值时，绝对误差为变大的趋势，则频率自动校准停止，此时参数调整电路停止调整且直接输出一绝对误差值最小时的校准参数值PARAM并保持。
[0021]所述参数调整电路，读取所述趋势判断电路输出的步进值以及绝对误差的符号， 根据步进值以及误差的符号调整参数PARAM。
[0022]所述测试模式频率计算电路，在频率测试模式下接收0SC振荡器的输出端输出的时钟信号，在时间窗口 TWIND对所述时钟信号进行计数，并计算出输出频率值。
[0023]所述标志产生电路产生输出标志位，该标志位作为所述测试模式频率计算电路计算出的输出频率值的数据包头。
[0024]进一步的改进是，所述绝对误差计算电路内部设置一寄存器，寄存器接收和记录校准过程中参数调整电路输出的各绝对误差所对应的参数PARAM，包括最小误差时所对应的参数PARAM，当所述第三种情况出现时，参数调整电路停止调整并直接切换该最小误差时所对应的参数PARAM并保持。
[0025]进一步的改进是，所述参数调整电路调整所述参数PARAM时，当误差值符号为负时，参数PARAM增加一个所输入的步进值;当误差值符号为正时，参数PARAM减少一个所输入的步进值调整。[〇〇26]在优选的实施方式中，步进值可以设置为整数值，比如设置为1，该整数值可以根据0SC频率校准精度调整。
[0027]进一步的改进是，所述标志产生电路连接一模块输出端口，所述模块输出端口可在接收到标志位后，串行输出校准之后的0SC的频率值。
[0028]进一步的改进是，所述模块输出端口连接一测试机，所述测试机串行接收频率值的整数部分及小数部分，并供以直接读出0SC的频率。
[0029]为解决上述技术问题，本发明提供的0SC频率自动校准及测试的方法，包括如下步骤:
[0030]步骤一、在模式选择电路下选择工作模式为频率校准模式或频率测试模式。然后执行步骤二或步骤七。[0031 ]步骤二、当选择工作模式为频率校准模式时，所述参数调整电路将所述参数PARAM 设置为参数中间值并设置计数参考值。[〇〇32]步骤三、所述0SC振荡器的输出端输出一频率与所述参数PARAM相对应的时钟信号到校准模式计数电路。[〇〇33]步骤四、所述校准模式计数电路，接收所述时钟信号，控制对所述时钟信号的频率的计数。[〇〇34]步骤五、绝对误差计算电路计算计数值与计数参考值的绝对误差得到计算结果。
[0035]步骤六、趋势判断电路读取绝对误差计算电路计算出的绝对误差，判断当前读取的绝对误差是否是第一次读取，以及通过比较当前的绝对误差值与前一次的绝对误差值的大小来判断绝对误差的变化趋势，从而判断所述0SC振荡器的频率自动校准是否结束以及判断频率自动校准是否成功:
[0036]第一种情况或第二种情况出现时，则频率自动校准未结束，参数调整电路接收趋势判断电路输出的步进值以及绝对误差的符号，根据步进值以及绝对误差的符号调整参数 PARAM;当绝对误差符号为负时，参数PARAM增加一个所输入的步进值;当绝对误差符号为正时，参数PARAM减少一个所输入的步进值调整。所述参数调整电路的所述参数PARAM改变后跳转到步骤三继续执行校准；
[0037]第三种情况出现时，对应于当前绝对误差不是第一次读取且当前的绝对误差值大于前一次的绝对误差值时，绝对误差为变大的趋势，则频率自动校准停止，此时参数调整电路停止调整且直接输出一绝对误差值最小时的参数PARAM并保持，频率校准成功。
[0038]步骤七、当选择工作模式为频率测试模式时，所述0SC振荡器接收校准后的参数 PARAM并输出一频率与之相对应的时钟信号到测试模式频率计算电路。
[0039]步骤八、所述测试模式频率计算电路在时间窗口 TWIND对0SC输出时钟进行计数， 并计算出输出频率值。
[0040]步骤九、根据所述测试模式频率计算电路的输出频率值输出标志位及0SC时钟频率的整数部分及小数部分。
[0041]进一步的改进是，所述标志产生电路连接一模块输出端口，所述模块输出端口可在接收到标志位后，串行输出校准之后的0SC的频率值的整数部分及小数部分。
[0042]进一步的改进是，所述模块输出端口连接一测试机，所述测试机串行接收频率值的整数部分及小数部分，并供以直接读出0SC的频率的整数部分及小数部分。[0043 ]本发明提供的0SC频率自动校准及测试的电路结构，包括:参数调整电路、0SC振荡器、模式选择电路、校准模式计数电路、绝对误差计算电路、趋势判断电路、测试模式频率计算电路和标志产生电路。本发明的0SC频率自动校准及测试的电路结构包括频率校准模式和频率测试两种模式，通过模式选择信号TM0D选择工作模式，优化了频率校准，增加了频率计算。在频率校准模式下，校准模式计数电路计算的绝对误差值由小变大时结束校准，这样可在0SC频率校准时立即停止，避免出现高频时钟且加快了自动校准的速度;在频率测试模式下，由测试模式频率计算电路产生计数并换算成0SC的频率值，通过标志产生电路产生输出标志，随后输出频率计数器的结果。本发明的自动校准及测试电路得到的0SC频率精度小于千分之一，电路端口可复用，且电路可工作在非高频工作模式，对电路的速度要求低。【附图说明】
[0044]图1为现有0SC频率自动校准及测试的电路结构图。
[0045]图2为本发明一实施例的0SC频率自动校准及测试的电路结构图。
[0046]图3为本发明一实施例的0SC频率自动校准及测试的方法流程图。
[0047]图4为本发明一实施例的频率校准模式时序图。
[0048]图5为本发明一实施例的频率测试模式时序图。【具体实施方式】
[0049]下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0050]图2所示，是本发明的0SC频率自动校准及测试的电路结构，包括:参数调整电路、 0SC振荡器、模式选择电路、校准模式计数电路、绝对误差计算电路、趋势判断电路、测试模式频率计算电路和标志产生电路。[0051 ]所述参数调整电路的输出端输出参数PARAM到所述0SC振荡器。
[0052]所述0SC振荡器的输出端输出一时钟信号到校准模式计数电路和/或测试模式频率计算电路，所述时钟信号的频率大小由所述参数PARAM调节，所述参数PARAM越大则所述时钟信号的频率越大，所述参数PARAM越小则所述时钟信号的频率越小。
[0053]所述模式选择电路，连接校准模式计数电路及测试模式频率计算电路，通过输入控制信号，选择工作模式为频率校准模式或频率测试模式。[〇〇54]所述校准模式计数电路，在频率校准模式下接收0SC振荡器的输出端输出的所述时钟信号，产生时间窗口 TPWIN，控制对所述时钟信号的频率的计数。
[0055]所述绝对误差计算电路，接收所述校准模式计数电路对所述时钟信号的频率的计数值，计算计数值与计数参考值的绝对误差得到计算结果。绝对误差计算电路还能够接收和记录校准过程中参数调整电路输出的各绝对误差所对应的参数PARAM。
[0056]所述趋势判断电路，读取绝对误差计算电路计算出的绝对误差，判断当前绝对误差是否是第一次读取的绝对误差，以及通过比较当前的绝对误差值与前一次的绝对误差值的大小来判断绝对误差的变化趋势，从而判断所述0SC振荡器的频率自动校准是否结束以及判断频率自动校准是否成功，共有如下三种情况:
[0057]第一种情况对应于当前绝对误差是第一次读取的绝对误差，则频率自动校准未结束，此时所述趋势判断电路输出一与绝对误差值成比例的步进值以及绝对误差的符号到参数调整电路；
[0058]第二种情况对应于当前绝对误差不是第一次读取的绝对误差且当前的绝对误差值小于前一次的绝对误差值时，绝对误差为变小的趋势，则频率自动校准未结束，此时所述趋势判断电路输出一与绝对误差值成比例的步进值以及绝对误差的符号到参数调整电路；
[0059]第三种情况对应于当前绝对误差不是第一次读取的绝对误差且当前的绝对误差值大于前一次的绝对误差值时，绝对误差为变大的趋势，则频率自动校准停止，此时参数调整电路停止调整且直接输出一绝对误差值最小时的校准参数值PARAM并保持。
[0060]所述参数调整电路，读取所述趋势判断电路输出的步进值以及绝对误差的符号， 根据步进值以及误差的符号调整参数PARAM;当误差值符号为负时，参数PARAM增加一个所输入的步进值；当误差值符号为正时，参数PARAM减少一个所输入的步进值调整。在优选的实施方式中，步进值可设为1。[0061 ]所述测试模式频率计算电路，在频率测试模式下接收0SC振荡器的输出端输出的时钟信号，在时间窗口 TWIND对所述时钟信号进行计数，并计算出输出频率值。
[0062]所述标志产生电路产生输出标志位，该标志位作为所述测试模式频率计算电路计算出的输出频率值的数据包头。
[0063]在本发明的实施例中，绝对误差计算电路内部设置有一寄存器，寄存器接收和记录校准过程中参数调整电路输出的各绝对误差所对应的参数PARAM，包括最小误差时所对应的参数PARAM，当所述第三种情况出现时，参数调整电路停止调整，接收寄存器记录的最小误差时所对应的参数PARAM，并直接切换该最小误差时所对应的参数PARAM并保持。
[0064]在本发明的实施例中，参数调整电路调整所述参数PARAM时，当误差值符号为负时，参数PARAM增加一个所输入的步进值;当误差值符号为正时，参数PARAM减少一个所输入的步进值调整。在优选的实施方式中，步进值一般是设置为整数值，比如设置为1，该整数值可以根据0SC频率校准精度来确定。
[0065]在本发明的其他实施例中，可以将标志产生电路连接到一模块输出端口，所述模块输出端口可在接收到标志位后，串行输出校准之后的0SC的频率值。而且在本发明的其他实施例中，还可以将模块输出端口与一测试机连接，所述测试机串行接收频率值的整数部分及小数部分，并供以直接读出0SC的频率。
[0066]在本发明的其他实施例中，可以将绝对误差计算电路的计算结构分两种结果输出:
[0067]第一种结果输出是绝对误差为0时，则所述时钟信号的频率等于所述计数参考值对应的中心频率，频率自动校准结束且频率自动校准成功，绝对误差计算电路输出校准结果为校准成功；
[0068]第二种结果输出是绝对误差不为0时，则自动校准未结束，所述绝对误差计算电路输出一与绝对误差值成比例的步进值以及误差的符号到参数调整电路，输出绝对误差到趋势判断电路，趋势判断电路再根据相同的绝对误差趋势判断，判断所述0SC振荡器的频率自动校准是否结束以及判断频率自动校准是否成功。
[0069]本发明提供的0SC频率自动校准及测试的方法，包括如下步骤:
[0070]步骤一、在模式选择电路下选择工作模式为频率校准模式或频率测试模式。然后执行步骤二或步骤七。步骤一通过外部输入选择自动校准测试电路处于频率校准模式(模式信号TM0D为1)或者频率测试模式(模式信号TM0D为0)，由外部使能信号使能电路工作。 [0071 ]步骤二、当选择工作模式为频率校准模式时，所述参数调整电路将所述参数PARAM 设置为参数中间值并设置计数参考值。[〇〇72]步骤三、所述0SC振荡器的输出端输出一频率与所述参数PARAM相对应的时钟信号到校准模式计数电路。[〇〇73]步骤四、所述校准模式计数电路，接收所述时钟信号，控制对所述时钟信号的频率的计数。
[0074]步骤五、绝对误差计算电路计算计数值与计数参考值的绝对误差得到计算结果。
[0075]步骤六、趋势判断电路读取绝对误差计算电路计算出的绝对误差，先判断当前读取的绝对误差是否是第一次读取，然后通过比较当前的绝对误差值与前一次的绝对误差值的大小来判断绝对误差的变化趋势，从而判断所述0SC振荡器的频率自动校准是否结束以及判断频率自动校准是否成功:
[0076]第一种情况或第二种情形出现时，则频率自动校准未结束，参数调整电路接收趋势判断电路输出的步进值以及绝对误差的符号，根据步进值以及绝对误差的符号调整参数 PARAM;当绝对误差符号为负时，参数PARAM增加一个所输入的步进值;当绝对误差符号为正时，参数PARAM减少一个所输入的步进值调整。所述参数调整电路的所述参数PARAM改变后跳转到步骤三继续执行校准；
[0077]第三种情况出现时，对应于当前绝对误差不是第一次读取且当前的绝对误差值大于前一次的绝对误差值时，绝对误差为变大的趋势，则频率自动校准停止，此时参数调整电路停止调整且直接输出一绝对误差值最小时的参数PARAM并保持，频率校准成功。
[0078]步骤二到步骤六为本发明的频率校准模式:可以设置参数值由PARAM中心值开始校准，通过校准计数窗口计数;通过趋势判断电路判断绝对误差值，当前一次的误差小于当前的误差时校准结束，且校准值为绝对误差值较小时的PARAM。
[0079]步骤七、当选择工作模式为频率测试模式时，所述0SC振荡器接收参数PARAM并输出一频率与之相对应的时钟信号到测试模式频率计算电路。
[0080]步骤八、所述测试模式频率计算电路在时间窗口 TWIND对0SC输出时钟进行计数， 并计算出输出频率值。
[0081]步骤九、所述标志产生电路根据所述测试模式频率计算电路的输出频率值输出标志位及由B⑶编码表示的0SC时钟频率。
[0082]步骤七到步骤九为本发明的频率测试模式:产生时间窗并计算0SC频率，之后串行输出标志位用于测试机探测，最后输出换算出的0SC时钟频率。[〇〇83]完成步骤九之后，还可以将标志产生电路连接到一模块输出端口，模块输出端口可在接收到标志位后，串行输出校准之后的0SC的频率值。然后，还可以将模块输出端口与一测试机连接，所述测试机串行接收频率值的整数部分及小数部分，并供以直接读出0SC的频率。
[0084]在本实施例中，频率校准模式完成之后，0SC振荡器接收校准后的参数PARAM并输出与校准后参数PARAM值相对应的校准后时钟信号，此时可以将工作模式变为频率测试模式，在频率测试模式下完成对校准后频率的测试并输出频率测试结果。
[0085]在本实施例中，0SC自动校准测试电路根据模式选择模块判断电路的工作模式。在频率校准模式下与0SC振荡器形成反馈系统，通过算法自动调节校准参数PARAM，来调节0SC 振荡器的输出频率;在频率测试模式下，通过输出端口串行输出校准之后的0SC的频率值。
[0086]在自动校准频率时，由于频率随参数PARAM值变化单调递增，则在某些参数PARAM 下，由于时钟频率高会导致电路发生工作不正常。本发明通过趋势判断电路监测校准计数的绝对误差值，当绝对误差趋势增大，则提前结束本次自动校准，同时输出绝对误差值最小时的校准参数PARAM值，避免产生过高的时钟频率。
[0087]本发明同时可将校准之后的0SC时钟频率计算并串行输出，解决了测试机测试OSC 频率误差较大的问题。可通过模块输出端口直接读出0SC的频率，且误差范围小于千分之〇
[0088]图3为本发明一实施例的0SC频率自动校准及测试的方法流程图:使能信号拉高， 开始0SC振荡器的频率自动校准测试。
[0089]首先，在模式选择电路下选择工作模式为频率校准模式或频率测试模式，若模式选择信号为一(YES)，则进入频率校准模式，若模式选择信号不为一(N0)，则进入频率测试模式。
[0090]在频率校准模式下，首先设置初始值PARAM，设置计数参考值，然后校准模式计数电路在TPWIN内对0SC时钟信号计数，然后绝对误差计算电路将计数值与计数参考值相减得到误差deltaF，然后趋势判断电路读取绝对误差计算电路计算出的绝对误差，并判断当前绝对误差是否是第一次计数的绝对误差，即对应于是否是第一次读取的绝对误差值，如果是第一次读取的绝对误差值(YES)，则参数调整电路直接根据误差deltaF的大小和符号进行PARAM的调整;如果不是第一次读取的绝对误差值(N0)，则趋势判断电路继续比较当前的绝对误差deltaF与前一次的绝对误差deltaF_pre的大小来判断绝对误差的变化趋势，此时有两种可能性结果:若比较结果是当前的绝对误差值deltaF大于前一次的绝对误差值 de 1 taF_pre (YES)，则频率自动校准停止，此时参数调整电路停止调整且直接输出一绝对误差值最小时的校准参数值PARAM并保持，若比较结果不是当前的绝对误差值deltaF大于前一次的绝对误差值deltaF_pre(N0)，则频率自动校准未结束，参数调整电路根据误差 deltaF的符号进行PARAM加一或减一的搜索，继续进行校准步骤。[0091 ]在频率测试模式下，测试模式频率计算电路产生时间窗口 TWIND，并计算出0SC时钟信号频率，标志产生电路输出标志位，串行输出0SC频率值，可通过模块输出端口直接读出0SC的频率。
[0092]图4所示为本发明一实施例的频率校准模式时序图，输入外部时钟，校准使能及模式选择信号开始频率校准。在频率校准模式下，校准电路会产生多个时间窗TPWIN，对应不同的校准参数值PARAM。在每个参数值计数结束后，绝对误差计算电路和趋势判断电路会根据误差的绝对值及趋势调整PARAM的值，随后产生下一个时间窗TPWIN，开始下一次的计数。 当绝对误差值的趋势从减小变成增大时，内部校准完成信号置高，并输出校准参数值 PARAMo
[0093]图5为本发明一实施例的频率测试模式时序图。输入外部时钟，校准使能及模式选择信号开始频率测试及输出。在频率测试模式下，测试电路会产生一个时间窗，并完成当前校准参数值下的0SC频率计数。计数完成后，标志位产生电路产生并输出N个比特的固定标准位(N>1 )，同时将计数值换算成0SC的频率值，并输出频率值的整数及小数部分。
[0094]综上所述，上述各实施例及附图仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，皆应包含在本发明的保护范围内。
【主权项】
1.一种OSC频率自动校准及测试的电路结构，其特征在于，包括:参数调整电路、OSC振荡器、模式选择电路、校准模式计数电路、绝对误差计算电路、趋势判断电路、测试模式频率计算电路和标志产生电路； 所述参数调整电路的输出端输出参数到所述OSC振荡器； 所述OSC振荡器的输出端输出一个OSC时钟信号到校准模式计数电路或测试模式频率计算电路，所述时钟信号的频率大小由所述参数调节，所述参数越大则所述时钟信号的频率越大，所述参数越小则所述时钟信号的频率越小； 所述模式选择电路，连接校准模式计数电路及测试模式频率计算电路，通过输入控制信号，选择工作模式为频率校准模式或频率测试模式； 所述校准模式计数电路，在频率校准模式下接收OSC振荡器的输出端输出的所述时钟信号，产生时间窗口 TPWIN，控制对所述时钟信号的频率的计数； 所述绝对误差计算电路，接收所述校准模式计数电路对所述时钟信号的频率的计数值，计算计数值与计数参考值的绝对误差得到计算结果； 所述趋势判断电路，读取绝对误差计算电路计算出的绝对误差，判断当前读取的绝对误差是否是第一次读取，以及通过比较当前的绝对误差值与前一次的绝对误差值的大小来判断绝对误差的变化趋势，从而判断所述OSC振荡器的频率自动校准是否结束以及判断频率自动校准是否成功，共有如下三种情况: 第一种情况对应于当前绝对误差是第一次读取，则频率自动校准未结束，此时所述趋势判断电路输出一与绝对误差值成比例的步进值以及绝对误差的符号到参数调整电路；第二种情况对应于当前绝对误差不是第一次读取且当前的绝对误差值小于前一次的绝对误差值时，绝对误差为变小的趋势，则频率自动校准未结束，此时所述趋势判断电路输出一与绝对误差值成比例的步进值以及绝对误差的符号到参数调整电路； 第三种情况对应于当前绝对误差不是第一次读取且当前的绝对误差值大于前一次的绝对误差值时，绝对误差为变大的趋势，则频率自动校准停止，此时参数调整电路停止调整且直接输出一绝对误差值最小时的校准参数值并保持； 所述参数调整电路，读取所述趋势判断电路输出的步进值以及绝对误差的符号，根据步进值以及误差的符号调整参数； 所述测试模式频率计算电路，在频率测试模式下接收OSC振荡器的输出端输出的时钟信号，在时间窗口 TWIND对所述时钟信号进行计数，并计算出输出频率值； 所述标志产生电路产生输出标志位，该标志位作为所述测试模式频率计算电路计算出的输出频率值的数据包头。2.根据权利要求1所述的OSC频率自动校准及测试的电路结构，其特征在于，所述绝对误差计算电路内部设置一寄存器，所述寄存器记录校准过程中出现的最小误差时所对应的参数，当所述第三种情况出现时，参数调整电路停止调整并直接切换该最小误差时所对应的参数并保持。3.根据权利要求1所述的OSC频率自动校准及测试的电路结构，其特征在于，所述参数调整电路调整所述参数时，当误差值符号为负时，参数增加一个所输入的步进值；当误差值符号为正时，参数减少一个所输入的步进值调整。4.根据权利要求3所述的OSC频率自动校准及测试的电路结构，其特征在于，所述步进值设置为整数值。5.根据权利要求1所述的OSC频率自动校准及测试的电路结构，其特征在于，所述标志 产生电路连接一模块输出端口，所述模块输出端口可在接收到标志位后，串行输出校准之 后的OSC的频率值。6.根据权利要求5所述的OSC频率自动校准及测试的电路结构，其特征在于，所述模块 输出端口连接一测试机，所述测试机串行接收频率值的整数部分及小数部分，并供以直接 读出OSC的频率。7.根据权利要求1所述的OSC频率自动校准及测试的电路结构的自动校准及测试的方 法，其特征在于，包括如下步骤:步骤一、在模式选择电路下选择工作模式为频率校准模式或频率测试模式。然后执行 步骤二或步骤七。步骤二、当选择工作模式为频率校准模式时，所述参数调整电路将所述参数设置为参 数中间值并设置计数参考值。步骤三、所述OSC振荡器的输出端输出一频率与所述参数相对应的时钟信号到校准模 式计数电路。步骤四、所述校准模式计数电路，接收所述时钟信号，控制对所述时钟信号的频率的计数。步骤五、绝对误差计算电路计算计数值与计数参考值的绝对误差得到计算结果。步骤六、趋势判断电路读取绝对误差计算电路计算出的绝对误差，判断当前读取的绝 对误差是否是第一次读取，以及通过比较当前的绝对误差值与前一次的绝对误差值的大小 来判断绝对误差的变化趋势，从而判断所述OSC振荡器的频率自动校准是否结束以及判断 频率自动校准是否成功:所述第一种情况或所述第二种情况出现时，则频率自动校准未结束，参数调整电路接 收趋势判断电路输出的步进值以及绝对误差的符号，根据步进值以及绝对误差的符号调整 参数；当绝对误差符号为负时，参数增加一个所输入的步进值；当绝对误差符号为正时，参 数减少一个所输入的步进值调整。所述参数调整电路的所述参数改变后跳转到步骤三继续 执行校准；所述第三种情况出现时，对应于当前绝对误差不是第一次读取且当前的绝对误差值大 于前一次的绝对误差值时，绝对误差为变大的趋势，则频率自动校准停止，此时参数调整电 路停止调整且直接输出一绝对误差值最小时的参数并保持，频率校准成功。步骤七、当选择工作模式为频率测试模式时，所述OSC振荡器接收校准后的参数并输出 一频率与之相对应的时钟信号到测试模式频率计算电路。步骤八、所述测试模式频率计算电路在时间窗口 TWIND对OSC输出时钟进行计数，并计 算出输出频率值。步骤九、根据所述测试模式频率计算电路的输出频率值输出标志位及OSC时钟频率值 的整数部分及小数部分。8.根据权利要求7所述的OSC频率自动校准及测试的方法，其特征在于，所述标志产生 电路连接一模块输出端口，所述模块输出端口可在接收到标志位后，串行输出校准之后的 OSC的频率值的整数部分及小数部分。9.根据权利要求8所述的OSC频率自动校准及测试的方法，其特征在于，所述模块输出 端口连接一测试机，所述测试机串行接收频率值的整数部分及小数部分，并供以直接读出 0SC的频率。
【文档编号】H03L7/24GK106059579SQ201610485393
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年6月28日
【发明人】高璐
【申请人】上海华虹宏力半导体制造有限公司