半导体装置、电路系统及相关方法与流程

本申请大体上涉及电子电路，且更具体来说，涉及用于基于分频比产生计数信号的装置和方法。

背景技术：

1、在音频功率放大器中，通常利用三角波信号对音频信号进行采样，进而生成脉冲宽度调制(pwm)信号。三角波信号可通过对方波时钟信号进行处理(例如积分操作)得到。当方波时钟信号的频率为固定值时，得到的三角波信号的切换频率也是固定的。如果多个音频信道使用相同的切换频率固定的三角波信号进行采样，就容易出现电磁干扰(emi)问题。

2、扩频技术可用于降低emi。例如，可提供频率随时间变化的方波时钟信号，基于此种方波时钟信号可生成切换频率随时间变化的三角波信号(即经扩频的三角波信号)。通过扩频将窄带信号转换为宽带信号，可使能量分布扩散到多个频率上，从而降低单个频率上的emi峰值能量，达到降低emi的目的。还可利用移相技术来降低emi。例如，可针对不同的音频信道提供具有不同相位的方波时钟信号，基于这些方波时钟信号生成的三角波信号的切换时序是交错开的，从而可降低不同音频信道之间的emi。

3、可利用计数器对高频时钟信号(例如系统时钟信号)进行分频而生成方波时钟信号。常规的方法是在接收到每一高频时钟信号脉冲时(例如在每一脉冲上升沿)，计数器的输出值递增1，当计数器的输出值达到预定计数值n后，在接收到下一高频时钟信号脉冲时使计数器复位(例如将输出值重设为0)，重新开始计数；每当计数器的输出值为0和n/2(或(n+1)/2)时，使方波时钟信号翻转(例如，从高电平变为低电平，或反之)。也就是说，方波时钟信号每n+1个高频时钟周期翻转两次(即，方波时钟信号的周期为n+1个高频时钟周期)，因此n+1也可称为“分频比”。可通过在不同时间设置不同的分频比来生成频率随时间变化的方波时钟信号。然而，在需要针对另一音频信道生成经移相的方波时钟信号的情况下，在不同的时间针对不同的频率就需要设置不同的相移阈值(即，触发经移相的方波时钟信号翻转的计数器的输出值)，这将增加电路设计的复杂度。另一方面，如果针对不同的频率设置相同的相移阈值，则生成的经移相的方波时钟信号将存在相位抖动。

技术实现思路

1、根据本申请的一些实施例，本申请提供了一种半导体装置，其基于分频比产生计数信号。所述半导体装置包括：选择指示产生器，其经配置以基于所述分频比及所述计数信号的当前时钟周期输出值产生选择指示；增量选择器，其耦合到所述选择指示产生器，并经配置以基于所述选择指示而从多个增量值中选择一个增量值；及输出级，其耦合到所述增量选择器，并经配置以基于所选择的增量值产生所述计数信号的下一时钟周期输出值。

2、根据本申请的一些实施例，本申请还提供了一种电路系统，其包括上述基于分频比产生计数信号的半导体装置。

3、根据本申请的一些实施例，本申请还提供了一种用于基于分频比产生计数信号的方法。所述方法包括：基于所述分频比及所述计数信号的当前时钟周期输出值产生选择指示；基于所述选择指示而从多个增量值中选择一个增量值；及基于所选择的增量值产生所述计数信号的下一时钟周期输出值。

4、根据本申请的一些实施例，本申请还提供了一种机器可读存储介质，其存储有计算机指令，所述计算机指令在由处理器执行时致使所述处理器执行上述基于分频比产生计数信号的方法。

5、在以下附图及描述中阐述本申请的一或多个实例的细节。其他特征、目标及优势将根据所述描述及附图以及权利要求书而显而易见。

技术特征：

1.一种半导体装置，其基于分频比产生计数信号，所述半导体装置包括：

2.根据权利要求1所述的半导体装置，其中所述选择指示产生器包括：

3.根据权利要求2所述的半导体装置，其中所述选择指示产生器进一步包括位序反转器，所述位序反转器耦合到所述输出级及所述第一比较器，并经配置以接收所述当前时钟周期输出值并输出所述经位序反转的所述当前时钟周期输出值。

4.根据权利要求2所述的半导体装置，其中所述第一比较器经配置以：

5.根据权利要求2所述的半导体装置，其中所述第一比较器经配置以：

6.根据权利要求4或5所述的半导体装置，其中所述增量选择器包括多路复用器，其包括选择端子，所述选择端子耦合到所述第一比较器的所述输出端子。

7.根据权利要求4或5所述的半导体装置，其中所述多个增量值包括1和2，且所述增量选择器经配置以：

8.根据权利要求1所述的半导体装置，其中所述输出级包括加法器，所述加法器经配置以将所述当前时钟周期输出值与所述所选择的增量值相加。

9.根据权利要求8所述的半导体装置，其中所述输出级进一步包括触发器，所述触发器耦合到所述加法器，并经配置以接收所述加法器的输出并在下一时钟周期期间输出所述下一时钟周期输出值。

10.一种电路系统，其包括根据权利要求1-9中任一权利要求所述的半导体装置。

11.根据权利要求10所述的电路系统，其进一步包括耦合到所述第一比较器和所述输出级的控制器，所述控制器经配置以输出所述分频比，接收所述计数信号，并基于所述计数信号生成方波时钟信号。

12.根据权利要求10所述的电路系统，其进一步包括耦合到所述控制器的三角波生成电路，所述三角波生成电路经配置以基于所述方波时钟信号产生三角波。

13.根据权利要求12所述的电路系统，其进一步包括耦合到所述三角波生成电路的第二比较器，所述第二比较器经配置以基于所述三角波和特定信号产生脉冲宽度调制信号。

14.一种用于基于分频比产生计数信号的方法，其包括：

15.根据权利要求14所述的方法，其中基于所述分频比及所述当前时钟周期输出值产生所述选择指示包括基于经位序反转的所述当前时钟周期输出值与所述分频比而输出所述选择指示。

16.根据权利要求15所述的方法，其中输出所述选择指示包括：

17.根据权利要求15所述的方法，其中输出所述选择指示包括：

18.根据权利要求16或17所述的方法，其中所述多个增量值包括1和2，且基于所述选择指示而从所述多个增量值中选择一个增量值包括：

19.根据权利要求14所述的方法，其中基于所述所选择的增量值产生所述下一时钟周期输出值包括：

20.一种机器可读存储介质，其存储有计算机指令，所述计算机指令在由处理器执行时致使所述处理器执行根据权利要求14-19中任一权利要求所述的方法。

技术总结
本申请涉及一种半导体装置、电路系统及相关方法。在本申请的一个实施例中，半导体装置可基于分频比产生计数信号。所述半导体装置包括：选择指示产生器，其经配置以基于所述分频比及所述计数信号的当前时钟周期输出值产生选择指示；增量选择器，其耦合到所述选择指示产生器，并经配置以基于所述选择指示而从多个增量值中选择一个增量值；及输出级，其耦合到所述增量选择器，并经配置以基于所选择的增量值产生所述计数信号的下一时钟周期输出值。

技术研发人员：沈逸磊
受保护的技术使用者：德州仪器公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15