一种芯片频率检测方法、装置及电子设备与流程

1.本发明实施方式涉及rc振荡器领域，特别是涉及一种芯片频率检测方法、装置及电子设备。


背景技术：

2.振荡器是时钟电路的重要部件，用于向集成电路系统提供时序控制的标准时钟信号，使得集成电路系统工作在同一种特定频率的时钟信号中。rc振荡器(r：电阻；c：电容)，包括由电阻和电容组成的选频网络，通常用于产生1赫兹至1兆赫兹的低频信号，能够快速启动，成本较低，但是通常在整个温度和工作电源电压范围内的精度较差，会在标称输出频率的5％至50％范围内变化。
3.对于输出频率为千赫兹量级的rc振荡器，由于频率较低，其输出频率的温度系数主要依赖于电阻的温度系数。从而利用不同类型的电阻的温度系数曲线不同，可以对输出频率的温度系数进行补偿，以产生较高精度的时钟信号。但是，对于输出频率为兆赫兹量级的rc振荡器，其时钟周期在纳秒量级，由于电路中mos管的寄生电容、寄生电阻相对于纳秒量级的输出频率，已不可忽略。器件的寄生参数，和器件匹配不当等原因，均会对rc振荡器输出频率的精度造成不利影响。若单纯依赖电阻对输出频率的温度系数进行补偿，已无法达到高精度的输出要求。
4.例如在应用包含rc振荡器的芯片时，若rc振荡器的振荡频率过大时，则会导致使用rc振荡器作为适中的touch模块的数据跳动，从而导致误开机。


技术实现要素：

5.为解决上述技术问题，本发明实施方式采用的一个技术方案是：提供一种芯片频率检测方法，应用于包含有rc振荡器的待测芯片，所述方法包括：输出测试信号至若干个待测芯片，以使所述若干个待测芯片输出目标振荡信号；在若干个rc振荡器的振荡周期中分别设置若干个振荡采集窗口；在各个振荡采集窗口中，以标准时钟为计数信号，计算相应目标振荡信号在所述振荡采集窗口中的振荡次数；以所述振荡次数作为相应振荡采集窗口的振荡频率，对各个振荡采集窗口的振荡频率进行统计，获得相应rc振荡器的频率方差；评估所述频率方差，从所述待测芯片中筛选出不合格芯片。
6.在一些实施例中，所述输出测试信号至若干个待测芯片，以使所述若干个待测芯片输出目标振荡信号，包括：分别输出所述测试信号至所述若干个待测芯片，以使所述若干待测芯片的rc振荡器开始振荡；使若干个待测芯片输出相应的目标振荡信号。
7.在一些实施例中，所述在若干个rc振荡器的振荡周期中分别设置若干个振荡采集窗口，包括：设置各个振荡周期的起点为第一个振荡采集窗口的采集起点；以上一个振荡采集窗口的终点的下一个信号上升沿做为下一个振荡采集窗口的起点，至设置有若干个振荡采集窗口。
8.在一些实施例中，所述在各个振荡采集窗口中，以标准时钟为计数信号，计算相应
目标振荡信号在所述振荡采集窗口中的振荡次数，包括：获取标准时钟作为计数信号；计算所述各个振荡采集窗口的时间长度；将各个所述时间长度分别除以所述计数信号的时长，获得相应目标振荡信号在所述振荡采集窗口中的振荡次数。
9.在一些实施例中，所述计算所述各个振荡采集窗口的时间长度，包括：获取所述各个振荡采集窗口的采集起点；获取所述各个振荡采集窗口的采集终点；将所述各个振荡采集窗口的采集终点减去相应振荡采集窗口的采集起点，获得所述各个振荡采集窗口的时间长度。
10.在一些实施例中，所述以所述振荡次数作为相应振荡采集窗口的振荡频率，对各个振荡采集窗口的振荡频率进行统计，获得相应rc振荡器的频率方差，包括：以所述振荡次数作为相应振荡采集窗口的振荡频率，对各个振荡采集窗口的振荡频率进行统计，计算所述振荡频率的平均值，再计算获得所述频率方差。
11.在一些实施例中，所述评估所述频率方差，从所述待测芯片中筛选出不合格芯片，包括：将所述频率方差与预设阈值进行比较，判断所述频率方差是否大于所述预设阈值；若是，则判断与所述频率方差相对应的待测芯片为不合格芯片；若否，则判断与所述频率方差相对应的待测芯片为合格芯片。
12.在一些实施例中，所述振荡周期的起点为相应的目标振荡信号的信号上升沿；所述振荡周期的终点为相应的目标振荡信号的信号下降沿。
13.为解决上述技术问题，本发明实施方式采用的另一个技术方案是：提供一种芯片频率检测装置，其特征在于，包括：信号输出单元，用于输出测试信号至若干个待测芯片，以使所述若干个待测芯片输出目标振荡信号；窗口设置单元，用于在若干个rc振荡器的振荡周期中分别设置若干个振荡采集窗口；振荡计数单元，用于在各个振荡采集窗口中，以标准时钟为计数信号，计算相应目标振荡信号在所述振荡采集窗口中的振荡次数；频率计算单元，用于以所述振荡次数作为相应振荡采集窗口的振荡频率，对各个振荡采集窗口的振荡频率进行统计，获得相应rc振荡器的频率方差；频率筛选单元，用于评估所述频率方差，从所述待测芯片中筛选出不合格芯片。
14.为解决上述技术问题，本发明实施方式采用的另一个技术方案是：提供一种电子设备，包括：至少一个处理器；以及，与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行如上所述的一种芯片频率检测方法。
15.为解决上述技术问题，本发明实施方式采用的另一个技术方案是：提供一种非易失性计算机存储介质，所述计算机存储介质存储有计算机可执行指令，该计算机可执行指令被一个或多个处理器执行，可使得所述一个或多个处理器执行如上所述的一种芯片频率检测方法。
16.本发明实施方式的有益效果是：区别于现有技术的情况，本发明实施方式能够将待测芯片中rc振荡异常的不合格芯片挑选出来，以提高应用该芯片的产品合格率，避免误用不合格芯片所造成的成本损失。
附图说明
17.图1是本发明实施方式提供的一种芯片频率检测方法的流程示意图；
18.图2是本发明实施方式提供的输出测试信号至若干个待测芯片，以使若干个待测芯片输出目标振荡信号的流程示意图；
19.图3是本发明实施方式提供的在若干个rc振荡器的振荡周期中设置振荡采集窗口的流程示意图；
20.图4是本发明实施方式提供在各个振荡采集窗口中，以标准时钟为计数信号，计算相应目标振荡信号在振荡周期中的振荡次数的流程示意图；
21.图5是本发明实施方式提供的计算各个振荡采集窗口的时间长度的流程示意图；
22.图6是本发明实施方式提供的根据各个rc振荡器的振荡频率与参考频率进行比对，从待测芯片中筛选出不合格芯片的流程示意图；
23.图7是本发明实施方式提供的一种芯片频率检测装置的结构示意图；
24.图8是本发明实施方式提供的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
25.下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
26.为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
27.在详细说明本发明实施方式之前，先对本发明实施方式所涉及的名词进行解释：
28.rc振荡器：已知正弦波振荡器是没有输入信号的且带选频网络的正反馈放大器。而若用电阻，电容元件组成选频网络，就称该选频网络为rc振荡器，一般用来产生1hz-1mhz的低频信号。rc选频网络的选频作用不如lc谐振振荡回路，故rc振荡器的波形和稳定度比lc振荡器差。
29.振荡周期：广义上指任何振动(振荡)现象重复出现的时间间隔(周期)；该概念更多用于物理学科，指电量(如电压、电流等)的完成一次振动所需要的时间。在波形图上，两个相邻同方向峰值之间的时间间隔称为振荡周期tp。
30.振荡频率：结合振荡器说明，则特指振荡器在一秒钟内的全振动次数。常用单位为赫兹(hz)，1hz＝60次/分。
31.已知在rc振荡器刚接通电源时，电路中存在各种电扰动，经过选频网络通过反馈产生比较大的反馈电压。通过线性放大和反馈的不停循环，振荡电压就会不断增大。但振荡幅度的增长过程不可能永无止境的延续下去，当放大器逐渐由放大区进入饱和区或截止区。工作于非线性状态，其增益逐渐下降，当放大器增益下降导致环路增益下降为1，振幅增长过程将停止，振荡器达到平衡，振荡趋于稳定。
32.根据rc选频网络的不同形式，rc振荡器分为rc超前(或滞后)相移振荡器和文氏电路振荡器。
33.已知rc超前(或滞后)相移振荡器的振荡频率为：
[0034][0035]
文氏电路振荡器的振荡频率为：
[0036]
其中r为振荡器的总电阻阻值，c为振荡器的总电容容值。因此当rc振荡器的温度变化时，会导致受温度影响的总电阻阻值发生变化，具体变化值取决于温度变化值以及rc振荡器的电阻的温度系数曲线。因此会导致rc振荡器的振荡频率也发生变化。此外，电路中mos管的寄生电容和寄生电阻也会导致rc振荡器的振荡频率发生变化。
[0037]
为解决上述包含rc振荡器的芯片异常所引起的问题，本发明实施方式提供了一种芯片频率检测方法，该方法应用于含有rc振荡器的芯片，通过该方法筛选出不合格芯片，以提高应用该芯片的产品的合格率，该方法的流程示意图如图1所示，具体包括如下步骤：
[0038]
步骤s100：输出测试信号至若干个待测芯片，以使若干个待测芯片输出目标振荡信号。
[0039]
在一些实施方式中，步骤s100包括如下步骤，其流程示意图如图2所示，
[0040]
步骤s110：分别输出测试信号至若干个待测芯片，以使若干待测芯片的rc振荡器开始振荡。
[0041]
由控制终端输出测试信号至若干个待测芯片，使各待测芯片中的rc振荡器通电并开始起振，通过线性放大和反馈的不停循环，振荡电压就会不断增大至振荡稳定。
[0042]
步骤s120：使若干个待测芯片输出相应的目标振荡信号。
[0043]
具体地，待若干个待测芯片的rc振荡器稳定振荡后，输出相应的目标振荡信号，目标振荡信号包含了相应的rc振荡器的振荡频率等信息。
[0044]
步骤s200：在若干个rc振荡器的振荡周期中分别设置若干个振荡采集窗口。
[0045]
需要说明的是，各个rc振荡器的振荡周期均是由相应的目标振荡信号的频率所确定的。
[0046]
在一些实施方式中，步骤s200包括如下步骤，其流程示意图如图3所示，
[0047]
步骤s210：设置各个振荡周期的起点为第一个振荡采集窗口的采集起点。
[0048]
对应各个rc振荡器的振荡周期设置n个振荡采集窗口，以相应振荡周期的起点作为第一个振荡采集窗口的采集起点。需要说明的是，振荡周期的起点为相应的目标振荡信号的信号上升沿。
[0049]
具体地，在本发明实施方式中，在各个振荡采集窗口的相应目标振荡信号的信号上升沿打上时间戳，作为各个振荡采集窗口的采集起点。
[0050]
步骤s220：以上一个振荡采集窗口的终点的下一个信号上升沿做为下一个振荡采集窗口的起点，至设置有若干个振荡采集窗口。
[0051]
对应各个rc振荡器的振荡周期各设置n个振荡采集窗口，以上一个振荡采集窗口的终点的下一个信号上升沿做为下一个振荡采集窗口的起点，至设置有n个振荡采集窗口。需要说明的是，振荡周期的终点为相应的目标振荡信号的信号下降沿。
[0052]
具体地，在本发明实施方式中，在各个振荡采集窗口的相应目标振荡信号的信号下降沿打上时间戳，作为各个振荡采集窗口的采集终点。
[0053]
步骤s300：在各个振荡采集窗口中，以标准时钟为计数信号，计算相应目标振荡信
号在振荡采集窗口中的振荡次数。
[0054]
在一些实施方式中，步骤s300包括如下步骤，其流程示意图如图4所示，
[0055]
步骤s310：获取标准时钟作为计数信号。
[0056]
需要说明的是，本发明实施方式所提及的标准时钟并不特指某一时钟，标准仅仅是用于强调在各个振荡采集窗口中，采用相同的时钟作为计量单元。
[0057]
具体地，由标准时钟模块为各个振荡采集窗口提供一确定的标准时钟，以该标准时钟为计数信号，即计量单元。优选地，标准时钟小于任意一个rc振荡器的振荡周期。
[0058]
步骤s320：计算各个振荡采集窗口的时间长度。
[0059]
在一些实施方式中，步骤s320包括如下步骤，其流程示意图如图5所示，
[0060]
步骤s321：获取各个振荡采集窗口的采集起点。
[0061]
具体地，获取各个振荡采集窗口的采集起点所对应的时间戳。
[0062]
步骤s322：获取各个振荡采集窗口的采集终点。
[0063]
具体地，获取各个振荡采集窗口的采集终点所对应的时间戳。
[0064]
步骤s323：将各个振荡采集窗口的采集终点减去相应振荡采集窗口的采集起点，获得各个振荡采集窗口的时间长度。
[0065]
具体地，将各个振荡采集窗口的采集终点所对应的时间戳减去相应振荡采集窗口的采集起点所对应的时间戳，即可获得各个振荡采集窗口的时间长度。
[0066]
步骤s330：将各个时间长度分别除以计数信号的时长，获得相应目标振荡信号在振荡采集窗口中的振荡次数。
[0067]
具体地，将各个振荡采集窗口的时间长度分别除以计数信号，即标准时钟的时长，即可获得相应目标振荡信号在振荡采集窗口中的振荡次数。
[0068]
步骤s400：以振荡次数作为相应振荡采集窗口的振荡频率，对各个振荡采集窗口的振荡频率进行统计，获得相应振荡器的频率方差。
[0069]
在本发明实施方式中，对rc振荡器的各个振荡采集窗口的振荡频率进行统计，获得所述rc振荡器的平均频率，再计算所述rc振荡器的频率方差。
[0070]
以所述频率方差作为相应rc振荡器是否合格的判断参数，根据各个rc振荡器的频率方差判断包含rc振荡器的芯片是否合格。
[0071]
步骤s500：评估频率方差，从待测芯片中筛选出不合格芯片。
[0072]
在一些实施方式中，步骤s500包括如下步骤，其流程示意图如图6所示，
[0073]
步骤s510：将频率方差与预设阈值进行比较，判断频率方差是否大于预设阈值。
[0074]
具体地，将各个rc振荡器的频率方差分别预设阈值进行比较，判断所述频率方差是否大于所述预设阈值，若是，则执行步骤s520；若否，则执行步骤s530。
[0075][0076]
步骤s520：判断与频率方差相对应的待测芯片为不合格芯片。
[0077]
具体地，在判断得出频率方差大于预设阈值的结论时，则可判断与该频率方差相对应的rc振荡器在应用阶段的振荡频率是不稳定的，因此可确定该rc振荡器所对应的待测芯片为不合格芯片。
[0078]
步骤s530：判断与频率方差相对应的待测芯片为合格芯片。
[0079]
具体地，在判断得出频率方差不大于预设阈值的结论时，则可判断与该频率方差
相对应的rc振荡器在应用阶段的振荡频率是稳定的，因此可确定该rc振荡器所对应的待测芯片为合格芯片。
[0080]
区别于现有技术，本发明实施方式能够将待测芯片中rc振荡异常的不合格芯片挑选出来，以提高应用该芯片的产品合格率，避免误用不合格芯片所造成的成本损失。
[0081]
基于上述的芯片频率检测方法，本发明实施方式还提供了一种芯片频率检测装置，其结构示意图如图7所示，该芯片频率检测装置包括信号输出单元100、窗口设置单元200、振荡计数单元300、频率计算单元400和频率筛选单元500，其中，
[0082]
信号输出单元100用于输出测试信号至若干个待测芯片，以使所述若干个待测芯片输出目标振荡信号。
[0083]
窗口设置单元200用于在若干个rc振荡器的振荡周期中分别设置若干个振荡采集窗口。
[0084]
振荡计数单元300用于在各个振荡采集窗口中，以标准时钟为计数信号，计算相应目标振荡信号在所述振荡采集窗口中的振荡次数。
[0085]
频率计算单元400用于以所述振荡次数作为相应振荡采集窗口的振荡频率，对各个振荡采集窗口的振荡频率进行统计，获得参考频率。
[0086]
频率筛选单元500用于评估所述频率方差，从所述待测芯片中筛选出不合格芯片。
[0087]
图8是本发明实施例提供的电子设备的硬件结构示意图，如图8所示，该电子设备600包括：
[0088]
一个或多个处理器601以及存储器602，图8中以一个处理器601为例。
[0089]
处理器601和存储器602可以通过总线或者其他方式连接，图8中以通过总线连接为例。
[0090]
存储器602作为一种非易失性计算机可读存储介质，可用于存储非易失性软件程序、非易失性计算机可执行程序以及模块。处理器601通过运行存储在存储器602中的非易失性软件程序、指令以及单元，从而执行电子设备的各种功能应用以及数据处理，即实现上述方法实施例的一种时钟校准方法。
[0091]
存储器602可以包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储根据电子设备使用所创建的数据等。此外，存储器602可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实施例中，存储器602可选包括相对于处理器601远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至电子设备。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
[0092]
所述一个或者多个单元存储在所述存储器602中，当被所述一个或者多个处理器601执行时，执行上述任意方法实施例中的一种时钟校准方法，例如，执行以上描述的图1中的方法步骤s100至步骤s500或实现图7所示装置中各个单元的功能。
[0093]
上述电子设备可执行本发明实施例所提供的一种时钟校准方法，具备执行方法相应的程序模块和有益效果。未在电子设备实施例中详尽描述的技术细节，可参见本发明实施例所提供的一种时钟校准方法。
[0094]
本发明实施例还提供了一种非易失性计算机可读存储介质，该非易失性计算机可读存储介质可以是上述实施例中描述的设备中所包含的；也可以是单独存在，而未装配入
该设备中。上述非易失性计算机可读存储介质承载有一个或者多个程序，当上述一个或者多个程序被执行时，实现本公开实施例的一种时钟校准方法。
[0095]
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本技术的技术方案，而非对其限制；在本技术的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本技术的不同方面的许多其它变化，为了简明，它们没有在细节中提供；尽管参照前述实施例对本技术进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本技术各实施例技术方案的范围。