Osc频率自动校准电路及自动校准方法
【专利摘要】本发明公开了一种OSC频率自动校准电路，包括：参数发生器，OSC电路，频率误差检测电路，校准结束判断电路，参数加减控制电路。频率误差检测电路连接有参考时间窗口信号和中心频率指示信号，并根据参考时间窗口信号和中心频率指示信号对时钟信号进行频率误差检测并计算出频率误差值。校准结束判断电路判断频率自动校准是否结束以及成功或失败。当校准未结束时，参数加减控制电路输出一参数加减控制信号到参数发生器并对控制参数进行调节，调节的幅度和频率误差值成正比。本发明公开了一种OSC频率自动校准电路的自动校准方法。本发明电路检测原理简单，电路面积小。本发明参数的调整和频率误差值成正比，能加快校准速度。
【专利说明】OSC频率自动校准电路及自动校准方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及半导体集成电路领域，特别是涉及一种OSC (振荡器)频率自动校准电路；本发明还涉及一种OSC频率自动校准电路的自动校准方法。
【背景技术】
[0002]现有OSC自动校准的方法是在一给定时间长度内对OSC电路输出的时钟信号进行计数，通过该计数值的大小减去标准频率时钟信号的计数值并求得两者差值的绝对值来作为频率误差，用以判断OSC电路输出的时钟信号频率是否达到校准。
[0003]如图1所示，是现有OSC频率自动校准电路结构图。现有OSC频率自动校准电路包括:0SC电路101、定时计数电路102、绝对误差计算电路103、最小误差及参数寄器104、校准结束判断电路105、单步参数调节电路106等。现有OSC频率自动校准电路的具体的自动校准流程为:
[0004]1、预置一个初始值给OSC电路101的调整参数PARAM，并预设最小误差及参数寄器104中的最小误差寄存器的值为一个寄存器最大值。
[0005]2、延时一定时间待OSC电路101输出的时钟信号OSCOUT稳定后，定时计数电路102对固定时间Tl的OSC电路101输出的时钟信号OSCOUT进行计数。
[0006]3、绝对误差计算电路103用定时计数电路102的计数结果减去标准频率时钟信号在Tl时间内的计数值，并求绝对值，以此作为频率误差。
[0007]4、比较频率误差与最小误差寄存器的值，如果频率误差小于最小误差寄存器的值，则把最小误差寄存器的值改写为该频率误差值，同时把此时的参数值PARAM记录到最小误差及参数寄器104的最小误差参数寄存器中。
[0008]5、校准结束判断电路105判断校准是否完成，即判断参数值PARAM是否单向调整到最大值或最小值。如果完成，则把调整参数PARAM设置成最小误差参数寄存器的值，OSC电路101输出最准频率，完成自动校准；否则，执行第6步。
[0009]6、单步参数调节电路106单步改变调节参数PARAM，重新执行步骤2。
[0010]现有现有OSC频率自动校准方法具有以下缺点:
[0011]由于对一定时间全长进行计数，由于输出频率大小不确定，计数电路比较大。
[0012]参数扫描的参数调整步距小，完成自动校准所需要进行的测试次数多。需要的校准时间长。
[0013]误差需要取绝对值，需要额外的绝对值计算电路。
[0014]参数扫描过程中需要专门的寄存器记录最小频率误差值及其对应的参数值。
【发明内容】
[0015]本发明所要解决的技术问题是提供一种OSC频率自动校准电路，能加快校准过程并减少电路面积。为此，本发明还提供一种使用OSC频率自动校准电路的自动校准方法。
[0016]为解决上述技术问题，本发明提供的OSC频率自动校准电路，其特征在于，包括:参数发生器，OSC电路，频率误差检测电路，校准结束判断电路，参数加减控制电路。
[0017]所述参数发生器的输出端输出控制参数到所述OSC电路。
[0018]所述OSC电路的输出端输出一时钟信号到所述频率误差检测电路，所述时钟信号的频率大小由所述控制参数调节，所述控制参数越大、所述时钟信号的频率越大，所述控制参数越小、所述时钟信号的频率越小。
[0019]所述频率误差检测电路的输入端连接一个参考时间窗口信号和一个中心频率指示信号，所述频率误差检测电路根据所述参考时间窗口信号和中心频率指示信号对所述时钟信号进行频率误差检测，检测所述OSC电路输出的时钟信号的末端是否在所述参考时间窗口信号之内并计算出所述频率误差值；所述参考时间窗口信号定义出所述时钟信号的频率有效值范围，所述中心频率指示信号定义出中心频率值的大小；所述频率误差值越大，所述时钟信号的频率与所述中心频率的差值越大。
[0020]所述校准结束判断电路根据所述控制参数和所述频率误差值判断所述OSC电路的频率自动校准是否结束并判断频率自动校准成功或失败；当所述控制参数为最大值或最小值、或者所述频率误差值为零时，所述校准结束判断电路判断所述OSC电路的频率自动校准结束；当所述OSC电路的频率自动校准结束，且所述时钟信号的末端位于所述参考时间窗口信号之内时，所述校准结束判断电路判断所述OSC电路的频率自动校准成功。
[0021]所述OSC电路的频率自动校准未结束时，所述参数加减控制电路输出一参数加减控制信号到所述参数发生器，当所述时钟信号的频率小于所述中心频率时，所述参数加减控制信号使所述参数发生器输出的控制参数由当前值加上一个和所述频率误差值成正比的值；当所述时钟信号的频率大于所述中心频率时，所述参数加减控制信号使所述参数发生器输出的控制参数由当前值减去一个和所述频率误差值成正比的值。
[0022]进一步的改进是，所述OSC电路输出的时钟信号计数N次，N大于等于2 ;所述参考时间窗口信号为位于N个周期的最大有效频率的时钟信号末端到N个周期的最小有效频率的时钟信号末端之间的信号；所述中心频率指示信号为位于N个周期的中心频率的时钟信号末端处的上升沿信号。
[0023]进一步的改进是，如果所述OSC电路输出的时钟信号的末端在所述参考时间窗口信号之内，所述频率误差值为所述OSC电路输出的时钟信号的末端和所述中心频率指示信号之间采用中心频率进行计数的周期数。如果所述OSC电路输出的时钟信号的末端未到达所述参考时间窗口信号的前端，或超出了所述参考时间窗口信号的末端，则所述频率误差值过大，输出的时钟信号的频率超出了有效范围，此时所述频率误差值的计算方法为:如果所述OSC电路输出的时钟信号的末端未到达所述参考时间窗口信号的前端，则所述频率误差值为所述参考时间窗口信号的前端和所述中心频率指示信号之间采用中心频率进行计数的周期数；如果所述OSC电路输出的时钟信号的末端超出所述参考时间窗口信号的后端，则所述频率误差值为所述参考时间窗口信号的后端和所述中心频率指示信号之间采用中心频率进行计数的周期数。
[0024]为解决上述技术问题，本发明提供的使用OSC频率自动校准电路的自动校准方法包括如下步骤:
[0025]步骤一、所述参数发生器将所述控制参数设置为参数中间值。
[0026]步骤二、所述OSC电路的输出端输出一频率和所述控制参数相对应的时钟信号。[0027]步骤三、所述频率误差检测电路对所述OSC电路输出的时钟信号进行频率误差检测，检测所述OSC电路输出的时钟信号的末端是否在所述参考时间窗口信号之内并计算出所述频率误差值。
[0028]步骤四、根据所述频率误差值判断所述OSC电路输出的时钟信号的频率和所述中心频率是否相同，如果相同，所述校准结束判断电路判断所述OSC电路的频率自动校准成功并结束校准；如果所述OSC电路输出的时钟信号的频率和所述中心频率不相同，则进行
步骤五。
[0029]步骤五、判断所述控制参数是否为最大值或最小值；如果所述控制参数是最大值或最小值，所述校准结束判断电路判断所述OSC电路的频率自动校准结束，如果所述OSC电路输出的时钟信号的末端在所述参考时间窗口信号之内则校准成功，如果所述OSC电路输出的时钟信号的末端不在所述参考时间窗口信号之内则校准失败；如果所述控制参数不是最大值或最小值，则进行步骤六。
[0030]步骤六、所述参数加减控制电路输出一参数加减控制信号到所述参数发生器，当所述时钟信号的频率小于所述中心频率时，所述参数加减控制信号使所述参数发生器输出的控制参数由当前值加上一个和所述频率误差值成正比的值；当所述时钟信号的频率大于所述中心频率时，所述参数加减控制信号使所述参数发生器输出的控制参数由当前值减去一个和所述频率误差值成正比的值；所述控制参数调整之后，跳转到步骤二继续进行校准。
[0031]进一步的改进是，步骤一中所述参数中间值为使所述OSC电路输出的时钟信号频频等于中心频率值概率最大的控制参数值。
[0032]进一步的改进是，所述OSC电路输出的时钟信号计数N次，N大于等于2 ;所述参考时间窗口信号为位于N个周期的最大有效频率的时钟信号末端到N个周期的最小有效频率的时钟信号末端之间的信号；所述中心频率指示信号为位于N个周期的中心频率的时钟信号末端处的上升沿信号。
[0033]进一步的改进是，步骤三中如果所述OSC电路输出的时钟信号的末端在所述参考时间窗口信号之内，所述频率误差值为所述OSC电路输出的时钟信号的末端和所述中心频率指示信号之间采用中心频率进行计数的周期数。如果所述OSC电路输出的时钟信号的末端未到达所述参考时间窗口信号的前端，或超出了所述参考时间窗口信号的末端，则所述频率误差值过大，输出的时钟信号的频率超出了有效范围，此时所述频率误差值的计算方法为:如果所述OSC电路输出的时钟信号的末端未到达所述参考时间窗口信号的前端，则所述频率误差值为所述参考时间窗口信号的前端和所述中心频率指示信号之间采用中心频率进行计数的周期数；如果所述OSC电路输出的时钟信号的末端超出所述参考时间窗口信号的后端，则所述频率误差值为所述参考时间窗口信号的后端和所述中心频率指示信号之间采用中心频率进行计数的周期数。
[0034]本发明的有益效果为:
[0035]1、本发明的频率误差检测电路检测原理简单，本发明的频率误差值最大计数范围为参考时间窗口信号的前端或后端和中心频率指示信号之间的时间长度内的计数，和现有技术相比，本发明并不需要对时钟信号的时间全长进行计数，故计数电路较小；本发明也不需要额外的绝对值计算电路，故本发明的电路面积小。
[0036]2、本发明的校准时，OSC电路的控制参数的调整和频率误差值成正比，即频率误差值大时，控制参数的调整范围大些；而频率误差值小时，控制参数的调整范围小些。和现有技术中通过参数扫描方式进行参数调整，本发明的控制参数调整的步距大，能大大减少自动校准所需要进行的测试次数，减少校准时间，加快校准速度。
[0037]3、本发明除校准失败外，校准结束时，输出的时钟信号频率即为最小误差频率，并不需要专门的寄存器来记录最小频率误差值及其对应的参数值。
【专利附图】
【附图说明】
[0038]下面结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步详细的说明:
[0039]图1是现有OSC频率自动校准电路结构图；
[0040]图2是本发明实施例OSC频率自动校准电路结构图；
[0041]图3是本发明实施例OSC频率自动校准电路的自动校准方法流程图；
[0042]图4是本发明实施例方法中当OSC电路输出的时钟信号频率大于中心频率时的检测时序图；
[0043]图5是本发明实施例方法中当OSC电路输出的时钟信号频率小于中心频率时的检测时序图。
【具体实施方式】
[0044]如图2所示，是本发明实施例OSC频率自动校准电路结构图；本发明实施例OSC频率自动校准电路包括:参数发生器1，OSC电路2，频率误差检测电路3，校准结束判断电路4，参数加减控制电路5。
[0045]所述参数发生器I的输出端输出控制参数PARAM到所述OSC电路2。
[0046]所述OSC电路2的输出端输出一时钟信号OSCOUT到所述频率误差检测电路3，所述时钟信号OSCOUT的频率大小由所述控制参数PARAM调节，所述控制参数PARAM越大、所述时钟信号OSCOUT的频率越大，所述控制参数PARAM越小、所述时钟信号OSCOUT的频率越小。
[0047]所述频率误差检测电路3的输入端还连接一个参考时间窗口信号PWIN和一个中心频率指示信号PCENT，所述频率误差检测电路3根据所述参考时间窗口信号PWIN和中心频率指示信号PCENT对所述时钟信号OSCOUT进行频率误差检测，检测所述OSC电路2输出的时钟信号OSCOUT的末端是否在所述参考时间窗口信号PWIN之内并计算出所述频率误差值；所述参考时间窗口信号PWIN定义出所述时钟信号的频率有效值范围，所述中心频率指示信号PCENT定义出中心频率值的大小；所述频率误差值越大，所述时钟信号OSCOUT的频率与所述中心频率的差值越大。
[0048]如图4所示，是本发明实施例方法中当OSC电路输出的时钟信号频率大于中心频率时的检测时序图；如图5所示，是本发明实施例方法中当OSC电路输出的时钟信号频率小于中心频率时的检测时序图。所述OSC电路2输出的时钟信号OSCOUT计数N次，N大于等于2，图4和图5中对应的曲线为pnclk ;所述参考时间窗口信号PWIN为位于N个周期的最大有效频率的时钟信号末端到N个周期的最小有效频率的时钟信号末端之间的信号，图4和图5中对应的曲线为pwin ;所述中心频率指示信号PCENT为位于N个周期的中心频率的时钟信号末端处的上升沿信号，图4和图5中对应的曲线为pcent。所述频率误差值对应的曲线为图4和图5中的曲线pent。
[0049]如果所述OSC电路2输出的时钟信号的末端在所述参考时间窗口信号PWIN之内，所述频率误差值为所述OSC电路2输出的时钟信号的末端和所述中心频率指示信号PCENT之间采用中心频率进行计数的周期数。如图4所示，OSC电路输出的时钟信号频率大于中心频率，所述OSC电路2输出的时钟信号的末端位于所述中心频率指示信号PCENT的中心频率所对应的上升沿前端，所述频率误差值对应的曲线pent也位于所述中心频率指示信号PCENT的中心频率所对应的上升沿前端。如图5所示，OSC电路输出的时钟信号频率小于中心频率，所述频率误差值对应的曲线pent位于所述中心频率指示信号PCENT的中心频率所对应的上升沿后端。
[0050]如果所述OSC电路2输出的时钟信号的末端未到达所述参考时间窗口信号PWIN的前端，或超出了所述参考时间窗口信号PWIN的末端，则所述频率误差值过大，输出的时钟信号的频率超出了有效范围，此时所述频率误差值的计算方法为:如果所述OSC电路2输出的时钟信号OSCOUT的末端未到达所述参考时间窗口信号PWIN的前端即所述OSC电路2输出的时钟信号OSCOUT的频率大于最大有效频率，则所述频率误差值为所述参考时间窗口信号PWIN的前端和所述中心频率指示信号PCENT之间采用中心频率进行计数的周期数，也即用频率为最大有效频率的时钟信号OSCOUT来计算所述频率误差值；如果所述OSC电路
2输出的时钟信号OSCOUT的末端超出所述参考时间窗口信号PWIN的后端即所述OSC电路
2输出的时钟信号OSCOUT的频率小于最小有效频率，则所述频率误差值为所述参考时间窗口信号PWIN的后端和所述中心频率指示信号PCENT之间采用中心频率进行计数的周期数，也即用频率为最小有效频率的时钟信号OSCOUT来计算所述频率误差值。可以看出，本发明实施例的频率误差值最大计数范围为参考时间窗口信号PWIN的前端或后端和中心频率指示信号PCENT之间的时间长度内的计数。
[0051]所述校准结束判断电路4根据所述控制参数PARAM和所述频率误差值判断所述OSC电路2的频率自动校准是否结束并判断频率自动校准成功或失败；当所述控制参数PARAM为最大值或最小值、或者所述频率误差值为零时，所述校准结束判断电路4判断所述OSC电路2的频率自动校准结束；当所述OSC电路2的频率自动校准结束，且所述时钟信号的末端位于所述参考时间窗口信号PWIN之内时，所述校准结束判断电路4判断所述OSC电路2的频率自动校准成功，当所述频率误差值越小，所述OSC电路2的输出的频率越接近中心频率，频率校准的越精确。当所述OSC电路2的频率自动校准结束，且所述时钟信号的末端位于所述参考时间窗口信号PWIN之外时,校准失败。
[0052]所述校准结束判断电路4判断所述OSC电路2的频率自动校准未结束时，所述参数加减控制电路5输出一参数加减控制信号到所述参数发生器1，当所述时钟信号OSCOUT的频率小于所述中心频率时，所述参数加减控制信号使所述参数发生器I输出的控制参数PARAM由当前值加上一个和所述频率误差值成正比的值；当所述时钟信号OSCOUT的频率大于所述中心频率时，所述参数加减控制信号使所述参数发生器I输出的控制参数PARAM由当前值减去一个和所述频率误差值成正比的值。
[0053]如图3所示，是本发明实施例OSC频率自动校准电路的自动校准方法流程图。本发明实施例使用OSC频率自动校准电路的自动校准方法包括如下步骤:
[0054]步骤一、所述参数发生器I电路I将所述控制参数PARAM设置为参数中间值。所述参数中间值为使所述OSC电路2输出的时钟信号OSCOUT频率等于中心频率值概率最大的控制参数PARAM值。
[0055]步骤二、所述OSC电路2的输出端输出一频率和所述控制参数PARAM相对应的时钟信号OSCOUT。
[0056]步骤三、所述频率误差检测电路3对所述OSC电路2输出的时钟信号进行频率误差检测，检测所述OSC电路2输出的时钟信号OSCOUT的末端是否在所述参考时间窗口信号PWIN之内并计算出所述频率误差值。所述频率误差值的具体计算可参照图4和图5。
[0057]所述OSC电路2输出的时钟信号OSCOUT计数N次，N大于等于2，图4和图5中对应的曲线为pnclk ;所述参考时间窗口信号PWIN为位于N个周期的最大有效频率的时钟信号末端到N个周期的最小有效频率的时钟信号末端之间的信号，图4和图5中对应的曲线为pwin ;所述中心频率指示信号PCENT为位于N个周期的中心频率的时钟信号末端处的上升沿信号，图4和图5中对应的曲线为pcent。所述频率误差值对应的曲线为图4和图5中的曲线pent。
[0058]如果所述OSC电路2输出的时钟信号的末端在所述参考时间窗口信号PWIN之内，所述频率误差值为所述OSC电路2输出的时钟信号的末端和所述中心频率指示信号PCENT之间采用中心频率进行计数的周期数。如图4所示，OSC电路输出的时钟信号频率大于中心频率，所述OSC电路2输出的时钟信号的计数末端位于所述中心频率指示信号PCENT的中心频率所对应的上升沿之前前端，所述频率误差值对应的曲线信号pent也位于所述中心频率指示信号PCENT的中心频率所对应的上升沿前端。如图5所示，OSC电路输出的时钟信号频率小于中心频率，所述频率误差值对应的曲线pent位于所述中心频率指示信号PCENT的中心频率所对应的上升沿后端。
[0059]所述OSC电路2输出的时钟信号的末端在所述参考时间窗口信号PWIN之外时即如果所述OSC电路2输出的时钟信号的末端未到达所述参考时间窗口信号PWIN的前端或超出了所述参考时间窗口信号PWIN的末端，则所述频率误差值过大，输出的时钟信号的频率超出了有效范围，此时所述频率误差值的计算方法为:如果所述OSC电路2输出的时钟信号OSCOUT的末端未到达所述参考时间窗口信号PWIN的前端即所述OSC电路2输出的时钟信号OSCOUT的频率大于最大有效频率，则所述频率误差值为所述参考时间窗口信号PWIN的前端和所述中心频率指示信号PCENT之间采用中心频率进行计数的周期数，也即用频率为最大有效频率的时钟信号OSCOUT来计算所述频率误差值；如果所述OSC电路2输出的时钟信号OSCOUT的末端超出所述参考时间窗口信号PWIN的后端即所述OSC电路2输出的时钟信号OSCOUT的频率小于最小有效频率，则所述频率误差值为所述参考时间窗口信号PWIN的后端和所述中心频率指示信号PCENT之间采用中心频率进行计数的周期数，也即用频率为最小有效频率的时钟信号OSCOUT来计算所述频率误差值。可以看出，本发明实施例的频率误差值最大计数范围为参考时间窗口信号PWIN的前端或后端和中心频率指示信号PCENT之间的时间长度内的计数。
[0060]步骤四、根据所述频率误差值判断所述OSC电路2输出的时钟信号OSCOUT的频率和所述中心频率是否相同，如果相同即所述频率误差值为零，所述校准结束判断电路4判断所述OSC电路2的频率自动校准成功并结束校准；如果所述OSC电路2输出的时钟信号OSCOUT的频率和所述中心频率不相同，则进行步骤五。[0061]步骤五、判断所述控制参数PARAM是否为最大值或最小值；如果所述控制参数PARAM是最大值或最小值，所述校准结束判断电路4判断所述OSC电路2的频率自动校准结束，如果所述OSC电路2输出的时钟信号的末端在所述参考时间窗口信号PWIN之内则校准成功，如果所述OSC电路2输出的时钟信号的末端不在所述参考时间窗口信号PWIN之内则校准失败；如果所述控制参数PARAM不是最大值或最小值，则进行步骤六。
[0062]步骤六、所述参数加减控制电路5输出一参数加减控制信号到所述参数发生器1，当所述时钟信号OSCOUT的频率小于所述中心频率时,所述参数加减控制信号使所述参数发生器I输出的控制参数PARAM由当前值加上一个和所述频率误差值成正比的值；当所述时钟信号OSCOUT的频率大于所述中心频率时，所述参数加减控制信号使所述参数发生器I输出的控制参数PARAM由当前值减去一个和所述频率误差值成正比的值；所述控制参数PARAM调整之后，跳转到步骤二继续进行校准。
[0063]以上通过具体实施例对本发明进行了详细的说明，但这些并非构成对本发明的限制。在不脱离本发明原理的情况下，本领域的技术人员还可做出许多变形和改进，这些也应视为本发明的保护范围。
【权利要求】
1.一种OSC频率自动校准电路，其特征在于，包括:参数发生器，OSC电路，频率误差检测电路，校准结束判断电路，参数加减控制电路； 所述参数发生器的输出端输出控制参数到所述OSC电路； 所述OSC电路的输出端输出一时钟信号到所述频率误差检测电路，所述时钟信号的频率大小由所述控制参数调节，所述控制参数越大、所述时钟信号的频率越大，所述控制参数越小、所述时钟信号的频率越小； 所述频率误差检测电路的输入端连接一个参考时间窗口信号和一个中心频率指示信号，所述频率误差检测电路根据所述参考时间窗口信号和中心频率指示信号对所述时钟信号进行频率误差检测，检测所述OSC电路输出的时钟信号的末端是否在所述参考时间窗口信号之内并计算出所述频率误差值；所述参考时间窗口信号定义出所述时钟信号的频率有效值范围，所述中心频率指示信号定义出中心频率值的大小；所述频率误差值越大，所述时钟信号的频率与所述中心频率的差值越大； 所述校准结束判断电路根据所述控制参数和所述频率误差值判断所述OSC电路的频率自动校准是否结束并判断频率自动校准成功或失败；当所述控制参数为最大值或最小值、或者所述频率误差值为零时，所述校准结束判断电路判断所述OSC电路的频率自动校准结束；当所述OSC电路的频率自动校准结束，且所述时钟信号的末端位于所述参考时间窗口信号之内时，所述校准结束判断电路判断所述OSC电路的频率自动校准成功； 所述OSC电路的频率自动校准未结束时，所述参数加减控制电路输出一参数加减控制信号到所述参数发生器，当所述时钟信号的频率小于所述中心频率时，所述参数加减控制信号使所述参数发生器输出的控制参数由当前值加上一个和所述频率误差值成正比的值；当所述时钟信号的频率大于所述中心频率时，所述参数加减控制信号使所述参数发生器输出的控制参数由当前值减去一个和所述频率误差值成正比的值。
2.如权利要求1所述的OSC频率自动校准电路，其特征在于:所述OSC电路输出的时钟信号计数N次，N大于等于2 ;所述参考时间窗口信号为位于N个周期的最大有效频率的时钟信号末端到N个周期的最小有效频率的时钟信号末端之间的信号；所述中心频率指示信号为位于N个周期的中心频率的时钟信号末端处的上升沿信号。
3.如权利要求1或2所述的OSC频率自动校准电路，其特征在于:如果所述OSC电路输出的时钟信号的末端在所述参考时间窗口信号之内，所述频率误差值为所述OSC电路输出的时钟信号的末端和所述中心频率指示信号之间采用中心频率进行计数的周期数； 如果所述OSC电路输出的时钟信号的末端未到达所述参考时间窗口信号的前端，或超出了所述参考时间窗口信号的末端，则所述频率误差值过大，输出的时钟信号的频率超出了有效范围，此时所述频率误差值的计算方法为:如果所述OSC电路输出的时钟信号的末端未到达所述参考时间窗口信号的前端，则所述频率误差值为所述参考时间窗口信号的前端和所述中心频率指示信号之间采用中心频率进行计数的周期数；如果所述OSC电路输出的时钟信号的末端超出所述参考时间窗口信号的后端，则所述频率误差值为所述参考时间窗口信号的后端和所述中心频率指示信号之间采用中心频率进行计数的周期数。
4.如权利要求1所述的OSC频率自动校准电路的自动校准方法，其特征在于，包括如下步骤: 步骤一、所述参数发生器将所述控制参数设置为参数中间值；步骤二、所述OSC电路的输出端输出一频率和所述控制参数相对应的时钟信号； 步骤三、所述频率误差检测电路对所述OSC电路输出的时钟信号进行频率误差检测，检测所述OSC电路输出的时钟信号的末端是否在所述参考时间窗口信号之内并计算出所述频率误差值； 步骤四、根据所述频率误差值判断所述OSC电路输出的时钟信号的频率和所述中心频率是否相同，如果相同，所述校准结束判断电路判断所述OSC电路的频率自动校准成功并结束校准；如果所述OSC电路输出的时钟信号的频率和所述中心频率不相同，则进行步骤五； 步骤五、判断所述控制参数是否为最大值或最小值；如果所述控制参数是最大值或最小值，所述校准结束判断电路判断所述OSC电路的频率自动校准结束，如果所述OSC电路输出的时钟信号的末端在所述参考时间窗口信号之内则校准成功，如果所述OSC电路输出的时钟信号的末端不在所述参考时间窗口信号之内则校准失败；如果所述控制参数不是最大值或最小值，则进行步骤六； 步骤六、所述参数加减控制电路输出一参数加减控制信号到所述参数发生器，当所述时钟信号的频率 小于所述中心频率时，所述参数加减控制信号使所述参数发生器输出的控制参数由当前值加上一个和所述频率误差值成正比的值；当所述时钟信号的频率大于所述中心频率时，所述参数加减控制信号使所述参数发生器输出的控制参数由当前值减去一个和所述频率误差值成正比的值；所述控制参数调整之后，跳转到步骤二继续进行校准。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于:步骤一中所述参数中间值为使所述OSC电路输出的时钟信号频频等于中心频率值概率最大的控制参数值。
6.如权利要求4所述的方法，其特征在于:所述OSC电路输出的时钟信号计数N次，N大于等于2 ;所述参考时间窗口信号为位于N个周期的最大有效频率的时钟信号末端到N个周期的最小有效频率的时钟信号末端之间的信号；所述中心频率指示信号为位于N个周期的中心频率的时钟信号末端处的上升沿信号。
7.如权利要求4或6所述的方法，其特征在于:步骤三中如果所述OSC电路输出的时钟信号的末端在所述参考时间窗口信号之内，所述频率误差值为所述OSC电路输出的时钟信号的末端和所述中心频率指示信号之间采用中心频率进行计数的周期数； 如果所述OSC电路输出的时钟信号的末端未到达所述参考时间窗口信号的前端，或超出了所述参考时间窗口信号的末端，则所述频率误差值过大，输出的时钟信号的频率超出了有效范围，此时所述频率误差值的计算方法为:如果所述OSC电路输出的时钟信号的末端未到达所述参考时间窗口信号的前端，则所述频率误差值为所述参考时间窗口信号的前端和所述中心频率指示信号之间采用中心频率进行计数的周期数；如果所述OSC电路输出的时钟信号的末端超出所述参考时间窗口信号的后端，则所述频率误差值为所述参考时间窗口信号的后端和所述中心频率指示信号之间采用中心频率进行计数的周期数。
【文档编号】H03L7/24GK103634003SQ201210289181
【公开日】2014年3月12日 申请日期:2012年8月14日 优先权日:2012年8月14日
【发明者】雷冬梅, 赵锋, 张爱东 申请人:上海华虹宏力半导体制造有限公司