用于时钟恢复的方法及设备的制造方法
【专利说明】
[0001] 相关申请案夺叉参考
[0002] 本申请案主张在2013年3月12日提出申请的第61/777, 678号美国临时申请案 的权益，所述美国临时申请案的全文并入本文中。
技术领域
[0003] 本发明涉及一种用于时钟恢复的方法及设备，特定来说涉及控制器区域网络 (CAN)总线信号的时钟恢复。
【背景技术】
[0004] CAN信号为不提供单独时钟信号的不同步串行通信信号。因此，CAN使用将时钟信 号嵌入于所发射串行数据流中的不同步发射。接收装置必须接着分析此信号且重建时钟以 使所述装置与所述所接收串行流同步。控制器区域网络（CAN)协议为不同步串行总线，其 具有经设计以用于苛刻环境（例如汽车及工业应用）中的快速、稳健通信的不归零（NRZ) 位编码。CAN协议允许用户编程位速率、位的样本点及对位取样的次数。借助这些特征，可 针对既定应用将网络优化。CAN协议的特定位定时论述于帕特理查兹（Pat Richards)的出 版于2001年的应用笔记"理解微芯片的CAN模块位定时"(AN754)中，其以引用方式并入本 文中。
[0005] 接收装置内的定时通常由接收装置的内部或外部振荡器控制。此些振荡器通常提 供装置内的有限定时分辨率。然而，CAN系统中的振荡器容差需要比借助内部振荡器跨越 操作温度范围正常可达成的容差严格。此要求CAN模块用外部源（晶体、时钟等）来计时。 具有内部时钟源是更合意的。
【发明内容】
[0006] 因此，需要可操作以借助内部时钟源接收CAN信号的经改进装置。
[0007] 根据实施例，一种集成电路装置可包括：内部振荡器，其用于产生系统时钟；微调 逻辑，其包括用于调整所述内部振荡器的振荡频率的微调寄存器；串行数据接收器，其中串 行数据流包含同步信号，其中所述同步信号可操作以指示所述系统时钟为正确的、太快或 太慢；电路，其用于对所述同步信号进行解码，所述电路可操作以在对所述同步信号的评估 后即刻重新调整存储于所述微调寄存器中的值。
[0008] 根据另一实施例，所述集成电路装置可为CAN协议控制器。根据另一实施例，所述 串行数据流可为CAN数据流。根据另一实施例，所述同步信号可为所述串行数据流中的同 步跳跃宽度值。根据另一实施例，内部振荡器可为RC振荡器。根据另一实施例，所述集成 电路装置另外可包括与所述RC振荡器耦合的PLL以提供所述系统时钟。根据另一实施例， 所述微调寄存器可为微控制器或CAN协议控制器的配置寄存器。根据另一实施例，所述集 成电路装置可进一步包括CAN单元，所述CAN单元包括取决于所述同步跳跃宽度值而产生 控制信号的同步跳跃宽度处理器，所述同步跳跃宽度处理器与经配置以使所述微调寄存器 递增或递减的振荡器调谐单元耦合根据另一实施例，所述集成电路装置可进一步包括与温 度寄存器耦合的温度传感器，其中所述温度寄存器与所述振荡器调谐单元耦合。
[0009] 根据另一实施例，一种用于操作集成电路装置的方法可包括：由内部振荡器产生 系统时钟；给微调寄存器加载以调整所述内部振荡器的振荡频率；由串行数据接收器接收 串行数据流，其中所述串行数据流包含同步信号，其中所述同步信号可操作以指示所述系 统时钟为正确的、太快或太慢；及评估所述同步信号且取决于所述同步信号而重新调整存 储于所述微调寄存器中的值。
[0010] 根据所述方法的另一实施例，所述集成电路装置可为CAN协议控制器且所述串行 数据流可为CAN数据流。根据所述方法的另一实施例，所述同步信号可为所述串行数据流 中的同步跳跃宽度值。根据所述方法的另一实施例，所述内部振荡器可为RC振荡器。根据 所述方法的另一实施例，所述方法可进一步包括：通过PLL使所述RC振荡器的输出频率倍 增以提供所述系统时钟。根据所述方法的另一实施例，所述微调寄存器可为微控制器的配 置寄存器。根据所述方法的另一实施例，所述方法可进一步包括：取决于所述同步跳跃宽度 值而使所述微调寄存器递增或递减预定义步长值。根据所述方法的另一实施例，所述方法 可进一步包括：由内部温度传感器来测量所述集成电路装置的温度并根据所述温度来微调 所述振荡器频率。
【附图说明】
[0011] 联合附图参照以下说明可更完全地理解本发明，附图中：
[0012] 图1展示典型CAN信号的时间量子位分段及位周期的时序图。
[0013] 图2为典型所接收CAN信号的情景的时序图。
[0014] 图3为包含根据各种实施例产生的逻辑信号的另一时序图；
[0015] 图4为根据各种实施例的可编程振荡器的一般框图。
[0016] 图5为接收装置的详细框图。
[0017] 图6展示根据各种实施例的集成电路装置的多个可能封装。
[0018] 虽然本发明易于作出各种修改及替代形式，但在图式中是展示并在本文中详细描 述其特定实例性实施例。然而，应理解，本文对特定实例性实施例的说明并非意欲将本发明 限定于本文中所揭示的特定形式，而是相反，本发明将涵盖所有修改及等效形式。
【具体实施方式】
[0019] 各种实施例允许不同步所接收信号中的CAN时钟的恢复，因此可动态地校准内部 振荡器。举例来说，可通过监视同步跳跃宽度（SJW)相位调整信号及视需要校准振荡器来 动态地校准根据CAN协议操作的接收装置的内部振荡器。
[0020] 集成振荡器通常以内部电阻器-电容器振荡电路操作。可使用各种内部电路（特 定来说锁相环路）及其它电路来使由此些电路产生的时钟信号稳定。为降低成本，微控制 器通常使用此些内部电路，借此避免外部振荡器，例如晶体。举例来说，此些微控制器的集 成振荡器随着时间、电压及温度而漂移，特定来说比外部晶体振荡器实质上更多地漂移。内 部振荡器随着温度漂移太多而不允许与CAN模块一起使用。然而，根据各种实施例，避免对 具有低PPM变化的外部时钟的需要。
[0021] 根据各种实施例，可使用CAN模块中的同步跳跃宽度（SJW)机制（当在接收模式 中时其自动调整既定位时间以保持与发射节点同步，如在上文所提及的应用笔记AN754中 更详细地论述）来动态地微调内部振荡器以匹配发射节点的振荡器。
[0022] 如上文所提及，时钟信号不作为CAN信号的单独部分来发送。CAN指定1. 58%的 最坏情形振荡器容差且许多系统需要更严格的容差，特定来说汽车系统可需要跨越汽车温 度范围（_40°C到+125°C)的0.3%容差。因此，根据各种实施例，为满足这些规范，可动态 地校准接收装置的内部振荡器以补偿随着温度及电压的内部振荡器漂移，以消除对外部时 钟源的需要。
[0023] 可通过使用建