一种芯片内部时钟频率的校准方法和系统与流程

本发明涉及时钟校准，尤其涉及一种芯片内部时钟频率的校准方法和系统。

背景技术：

1、芯片内部时钟源一般利用振荡器实现，具有体积小、成本低、可调节的优点。由于芯片制造工艺的差异，芯片在投入应用之前，需要对其内部振荡器进行精确的校准，使得芯片内部振荡器的频率达到预设的目标频率后，才能够正常使用。相关技术中，通常采用逐步调整芯片内部时钟源的方法，有益频率校准值tfine较多，其需要的校准时间很长，导致芯片的校准成本较高。因此，如何有效降低芯片内部时钟源的校准时间，降低校准成本是目前研究人员关心的问题。此外，振荡器输出的时钟频率还会受芯片温度的影响。如何获取最佳的温度补偿tkt和频率校准tfine对芯片进行校准，使得芯片在温度工作范围内输出校准的时钟，是目前关心的问题。

技术实现思路

1、基于上述问题，本发明提出一种芯片内部时钟频率的校准方法和系统，旨在解决现有技术中校准参数确定时间长、成本高等技术问题。

2、一种芯片内部时钟频率的校准方法，包括：

3、步骤a1，当芯片的温度在第一预设温度时，基于预设规则形成控制参数组并写入芯片内部的时钟振荡模块，从写入的控制参数组中筛选出系列候选参数组，并获取时钟振荡模块响应于每一候选参数组输出的时钟频率，作为第一时钟频率；

4、步骤a2，当芯片的温度分别在至少一个第二预设温度时，获取时钟振荡模块响应于每一候选参数组输出的时钟频率，作为第二时钟频率；

5、步骤a3，将与每一候选参数组对应的第一时钟频率和第二时钟频率作为一频率数组，形成系列频率数组；

6、步骤a4，从系列频率数组中筛选出其中一组频率数组，将筛选出的频率数组对应的候选参数组作为时钟振荡模块的校准数据；

7、步骤a5，将校准数据保存至时钟振荡模块中对时钟振荡模块进行校准。

8、进一步的，每一控制参数组均包含温度补偿值和频率校准值。

9、进一步的，温度补偿值属于温度补偿数组中的一个，频率校准值属于频率校准数组中的一个；

10、步骤a1包括：

11、步骤a11，对于温度补偿数组中的每一个温度补偿值，选取频率校准数组中，使时钟振荡模块输出的时钟频率最接近目标频率的频率校准值作为候选的频率校准值；

12、步骤a12，将每一个温度补偿值和对应的候选的频率校准值作为一候选参数组，从而形成系列候选参数组。

13、进一步的，频率校准数组为频率校准值按大小顺序排列的有序数组；步骤a11包括：

14、步骤a111，固定温度补偿值，使用二分法得到接近目标频率的最后一个频率校准值以及对应输出的时钟频率，同时保留使用二分法中接近目标频率的倒数第二个频率校准值以及对应输出的时钟频率；

15、步骤a112，确定最后一个频率校准值对应输出的时钟频率以及倒数第二个频率校准值输出的时钟频率中更接近目标频率的时钟频率；

16、步骤a113，将更接近目标频率的时钟频率对应的频率校准值作为候选的频率校准值。

17、进一步的，第一预设温度为25摄氏度。

18、进一步的，具有125摄氏度和零下45摄氏度两个第二预设温度。

19、进一步的，步骤a4包括：

20、步骤a41，求取每一频率数组中两两频率之间的差值的绝对值，并对两两频率之间的差值的绝对值求和；

21、步骤a42，将两两频率之间的差值的绝对值之和最小的频率组保留，作为筛选出的频率组。

22、一种芯片内部时钟频率的校准系统，其特征在于，使用前述的一种芯片内部时钟频率的校准方法，包括：

23、芯片内部的时钟振荡模块，用于响应内部的控制参数组，输出与控制参数组对应的时钟频率；

24、测试子系统，连接时钟振荡模块，用于：

25、当芯片的温度在第一预设温度时，基于预设规则形成控制参数组并写入时钟振荡模块，从写入的控制参数组中筛选出序列候选参数组，并获取时钟振荡模块响应于每一候选参数组输出的时钟频率，作为第一时钟频率；

26、当芯片的温度分别在至少一个第二预设温度时，获取时钟振荡模块响应于每一候选参数组输出的时钟频率，作为第一时钟频率；

27、将与每一候选参数组对应的第一时钟频率和第二时钟频率作为一频率数组，形成系列频率数组；

28、从系列频率数组中筛选出其中一组频率数组，将筛选出的频率数组对应的候选参数组作为时钟振荡模块的校准数据；

29、将校准数据写入时钟振荡模块中。

30、进一步的，每一控制参数组均包含温度补偿值和频率校准值。

31、进一步的，温度补偿值属于温度补偿数组中的一个，频率校准值属于频率校准数组中的一个；

32、测试子系统用于：

33、对于温度补偿数组中的每一个温度补偿值，选取频率校准数组中，使时钟振荡模块输出的时钟频率最接近目标频率的频率校准值作为候选的频率校准值；

34、将每一个温度补偿值和对应的候选的频率校准值作为一候选参数组，从而形成系列候选参数组。

35、本发明的有益技术效果在于，本发明首先在第一预设温度下获取一些候选的控制参数组以及对应的输出时钟频率，然后在多个不同的第二预设温度下获取这些控制参数组对应的输出时钟频率，筛选频率组，获得每种预设温度下时钟频率变化不大的频率组对应的候选参数组作为校准数据，这样选取的校准数据可以使得芯片在不同温度工作下，时钟频率均接近目标频率，提高时钟频率的校准精度和校准速度，提高了芯片量产效率。

技术特征：

1.一种芯片内部时钟频率的校准方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的一种芯片内部时钟频率的校准方法，其特征在于，每一所述控制参数组均包含温度补偿值和频率校准值。

3.如权利要求2所述的一种芯片内部时钟频率的校准方法，其特征在于，所述温度补偿值属于温度补偿数组中的一个，所述频率校准值属于频率校准数组中的一个；

4.如权利要求3所述的一种芯片内部时钟频率的校准方法，其特征在于，所述频率校准数组为所述频率校准值按大小顺序排列的有序数组；

5.如权利要求1所述的一种芯片内部时钟频率的校准方法，其特征在于，所述第一预设温度为25摄氏度。

6.如权利要求1所述的一种芯片内部时钟频率的校准方法，其特征在于，具有125摄氏度和零下45摄氏度两个所述第二预设温度。

7.如权利要求1所述的一种芯片内部时钟频率的校准方法，其特征在于，所述步骤a4包括：

8.一种芯片内部时钟频率的校准系统，其特征在于，使用如权利要求1-7任意一项所述的一种芯片内部时钟频率的校准方法，包括：

9.如权利要求8所述的一种芯片内部时钟频率的校准系统，其特征在于，每一所述控制参数组均包含温度补偿值和频率校准值。

10.如权利要求9所述的一种芯片内部时钟频率的校准系统，其特征在于，所述温度补偿值属于温度补偿数组中的一个，所述频率校准值属于频率校准数组中的一个；

技术总结
本发明提供一种芯片内部时钟频率的校准方法和系统，芯片温度在第一预设温度时，从若干控制参数组中筛选出系列候选参数组，并获取时钟振荡模块响应于每一候选参数组输出的第一时钟频率；当芯片的温度分别在至少一个第二预设温度时，获取时钟振荡模块响应于每一候选参数组输出的第二时钟频率；将与每一候选参数组对应的第一时钟频率和第二时钟频率作为一频率数组，形成系列频率数组；从系列频率数组中筛选出其中一组频率数组，将对应的候选参数组作为时钟振荡模块的校准数据；将校准数据保存至时钟振荡模块中对时钟振荡模块进行校准。本发明提供芯片HSI的校准速度和精度，利于提高芯片量产效率。

技术研发人员：秦岭,黄建益
受保护的技术使用者：苏州琪埔维半导体有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13