可配置的自動校準系統的製作方法
2023-10-09 03:05:54 2
專利名稱：可配置的自動校準系統的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種數字自動校準系統，特別涉及一種可配置的自動校準系統。
背景技術：
時鐘產生模塊是一種由鑑相器、環路濾波器和壓控振蕩器組成的，使受控振蕩器的頻率和相位與輸入信號保持確定關係的閉環電子電路，是電路設計中的常見模塊，其受到工藝角、工作電壓、工作溫度等環境因素的影響較大。隨著現在電路工作頻率的提高，對時鐘準確性的要求也越來越高。但現有技術中的時鐘產生模塊通常缺少自動校準功能，在不同的工作環境下會有較大的頻率偏差
實用新型內容
本實用新型所要解決的主要技術問題在於，克服現有技術存在的上述缺陷，通過可配置的自動校準系統，分別對時鐘產生模塊的時鐘配置信息和時鐘分頻選擇信息加以校準配置，從而提供一種較準確的時鐘輸出。本實用新型解決其技術問題所採用的技術方案是一種可配置的自動校準系統，其特徵在於，包括自動校準單元、時鐘產生單元，其中，自動校準單元連接基準時鐘、基準時鐘最大計數值配置信息、多分頻使能信息、自動校準單元初始化標誌、自動校準開始標誌、來自時鐘產生單元的待校準時鐘，同時產生自動校準結束標誌，時鐘產生單元連接倍頻源時鐘，以及來自自動校準單元的時鐘配置信息、來自自動校準單元的時鐘分頻選擇信息，同時產生待校準時鐘，當校準過程完畢後，時鐘配置信息、時鐘分頻選擇信息即為校準後的取值，此時待校準時鐘即為校準後的期望頻率。所述可配置的自動校準系統，其中，該自動校準單元可通過基準時鐘最大計數值配置信息、多分頻使能信息進行參數配置。所述可配置的自動校準系統，其中，該自動校準單元包括校準控制狀態機、基準時鐘計數器、待校準時鐘計數器、校準計數結果比較電路，通過校準控制狀態機控制2個獨立的計數器在相同的時間內分別以基準時鐘和待校準時鐘為時鐘，進行計數，通過比較兩者計數值的關係，確定最終的時鐘配置信息和時鐘分頻選擇信息，同時，通過校準控制狀態機產生自動校準結束標誌。所述可配置的自動校準系統,其中，該時鐘產生單元包括時鐘倍頻電路、時鐘a分頻電路、時鐘b分頻電路、時鐘c分頻電路、以及可能存在的時鐘其他比例分頻電路、時鐘選擇電路，倍頻源時鐘經過時鐘倍頻電路在時鐘配置信息的配置下產生高頻時鐘，其分別經過時鐘a分頻電路、時鐘b分頻電路、時鐘c分頻電路、以及可能存在的時鐘其他比例分頻電路，得到多種頻率的時鐘，依據時鐘分頻選擇信息經過時鐘選擇電路的選擇，得到待校準時鐘。所述可配置的自動校準系統，其中，該自動校準單元中的校準控制狀態機包括校準初始狀態、時鐘產生單元配置狀態、校準計數狀態、校準計數值比較狀態，校準結束狀態，校準控制狀態機在任意狀態接收到自動校準單元初始化標誌均進入校準初始狀態，清零基準時鐘計數器和待校準時鐘計數器；在校準初始狀態接收到自動校準開始標誌，即進入時鐘產生單元配置狀態，對時鐘產生單元進行配置；之後進入校準計數狀態，同時開始基準時鐘計數器、待校準時鐘計數器的計數操作；當基準時鐘計數器計數到最大計數值時，進入校準計數值比較狀態，比較兩者的計數值，判斷最接近要求的時鐘配置信息和時鐘分頻選擇信息；如果此時，對時鐘產生單元所有可能的配置都已經遍歷完畢，即時鐘產生單元配置遍歷結束標誌有效，則進入校準結束狀態，產生自動校準結束標誌，否則返回時鐘產生單元配置狀態，重新對時鐘產生單元進行配置，並進行如上的校驗過程；最終，經過校準結束狀態後重新返回校準初始狀態，等待新一輪校驗的開始。所述可配置的自動校準系統，其中，該自動校準單元中的校準控制狀態機可能包括時鐘產生單元穩定狀態、校準計數值同步狀態，時鐘產生單元穩定狀態用於等 待時鐘產生單元穩定，其通常處於時鐘產生單元配置狀態和校準計數狀態之間；校準計數值同步狀態用於待校準時鐘計數器所得計數值的自待校準時鐘到基準時鐘的跨時鐘域同步，其通常處於校準計數狀態和校準計數值比較狀態之間。本實用新型的有益效果是，通過可配置的自動校準系統，分別對時鐘產生模塊的時鐘配置信息和時鐘分頻選擇信息加以校準配置，從而提供一種較準確的時鐘輸出。
以下結合附圖
和實施例對本實用新型進一步說明。圖I是本實用新型整體模塊圖。圖2是自動校準單元內部模塊圖。圖3是時鐘產生單元內部模塊圖。圖4是校準控制狀態機狀態轉換圖。圖5是增加了時鐘產生單元穩定狀態、校準計數值同步狀態的校準控制狀態機狀態轉換圖。
具體實施方式
如圖I所示，一種可配置的自動校準系統，其特徵在於，包括自動校準單元1000、時鐘產生單元2000。其中，自動校準單元1000連接基準時鐘0101、基準時鐘最大計數值配置信息0102、多分頻使能信息0103、自動校準單元初始化標誌0104、自動校準開始標誌0105、來自時鐘產生單元2000的待校準時鐘0110，同時產生自動校準結束標誌0106。時鐘產生單元2000連接倍頻源時鐘0107，以及來自自動校準單元1000的時鐘配置信息0108、來自自動校準單元1000的時鐘分頻選擇信息0109，同時產生待校準時鐘0110。當校準過程完畢後，時鐘配置信息0108、時鐘分頻選擇信息0109即為校準後的取值，此時待校準時鐘0110即為校準後的期望頻率。如圖I所示，所述可配置的自動校準系統中，自動校準單元1000可通過基準時鐘最大計數值配置信息0102、多分頻使能信息0103進行參數配置。如圖2所示，所述可配置的自動校準系統中，自動校準單元1000包括校準控制狀態機1001、基準時鐘計數器1002、待校準時鐘計數器1003、校準計數結果比較電路1004。通過校準控制狀態機1001產生校準計數器初始化標誌1101和校準計數器使能標誌1102控制基準時鐘計數器1002和待校準時鐘計數器1003在相同的時間內分別計數，校準計數結果比較電路1004通過比較基準時鐘計數器1002所得基準時鐘計數值1103和待校準時鐘計數器1003所得待校準時鐘計數值1104，確定最終的時鐘配置信息0108和時鐘分頻選擇信息0109。同時，通過校準控制狀態機1001產生自動校準結束標誌0106。如圖3所示,所述可配置的自動校準系統中，時鐘產生單元2000包括時鐘倍頻電路2001、時鐘a分頻電路2002、時鐘b分頻電路2003、時鐘c分頻電路2004、以及可能存在的時鐘其他比例分頻電路、時鐘選擇電路2005。倍頻源時鐘0107經過時鐘倍頻電路2001在時鐘配置信息0108的配置下產生高頻時鐘2101，其經過時鐘a分頻電路2002得到a分頻後時鐘2102，經過時鐘b分頻電路2003得到b分頻後時鐘2103，經過時鐘c分頻電路2004得到c分頻後時鐘2104，經過可能存在的時鐘其他比例分頻電路得到其他比例分頻後 時鐘，得到的多種頻率的時鐘依據時鐘分頻選擇信息0109經過時鐘選擇電路2005的選擇，得到待校準時鐘0110。如圖4所示，所述可配置的自動校準系統中，自動校準單元1000中的校準控制狀態機1001包括校準初始狀態9001、時鐘產生單元配置狀態9002、校準計數狀態9004、校準計數值比較狀態9006，校準結束狀態9007。校準控制狀態機1001在任意狀態接收到自動校準單元初始化標誌0104均進入校準初始狀態9001，清零基準時鐘計數器1002和待校準時鐘計數器1003 ;在校準初始狀態9001接收到自動校準開始標誌0105後，即進入時鐘產生單元配置狀態9002，通過時鐘配置信息0108和時鐘分頻選擇信息0109對時鐘產生單元2000進行配置；之後進入校準計數狀態9004，同時開始基準時鐘計數器1002和待校準時鐘計數器1003的計數操作；當基準時鐘計數器1002計數到由基準時鐘最大計數值配置信息0102決定的基準時鐘最大計數值時，得到基準時鐘計數器計數完成標誌9102，進入校準計數值比較狀態9006，比較兩者的計數值，依據多分頻使能信息0103取值的不同，判斷最接近要求的時鐘配置信息0108和時鐘分頻選擇信息0109 ;如果此時，對時鐘產生單元2000所有可能的配置都已經遍歷完畢，即時鐘產生單元配置遍歷結束標誌9104有效，則進入校準結束狀態9007，產生自動校準結束標誌0106，否則返回時鐘產生單元配置狀態9002，重新對時鐘產生單元2000進行配置，並進行如上的校驗過程；最終，經過校準結束狀態9007後重新返回校準初始狀態9001，等待新一輪校驗的開始。如圖5所示，所述可配置的自動校準系統中，自動校準單元1000中的校準控制狀態機1001可能包括時鐘產生單元穩定狀態9003、校準計數值同步狀態9005。時鐘產生單元穩定狀態9003用於等待時鐘產生單元2000的穩定，其通常處於時鐘產生單元配置狀態9002和校準計數狀態9004之間，當對時鐘產生單元2000進行配置後，即進入時鐘產生單元穩定狀態9003，等待時鐘產生單元穩定計數器計數完畢，即單元穩定計數器計數完畢標誌9101有效時，進入校準計數狀態9004 ;校準計數值同步狀態9005用於待校準時鐘計數器1003所得計數值的自待校準時鐘0110到基準時鐘0101的跨時鐘域同步，其通常處於校準計數狀態9004和校準計數值比較狀態9006之間，當基準時鐘計數器計數完成標誌9102出現，即校準計數狀態9004完畢後，即進入校準計數值同步狀態9003，等待校準計數值同步計數器計數完畢，即校準計數值同步計數完畢標誌9103有效時，進入校準計數值比較狀態9006。本實用新型所要解決的主要技術問題在於，克服現有技術存在的缺陷，通過可配置的自動校準系統，分別對時鐘產生模塊的時鐘配置信息0108和時鐘分頻選擇信息0109加以校準配置，從而提供一種較準確的時鐘輸出。以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例而已，並非對本實用新型作任何形式上的限制，凡是依據本實用新型的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬於本實用新型技術方案的範圍內。綜上所述，本實用新型在結構設計、使用實用性及成本效益上，完全符合產業發展 所需，且所揭示的結構亦是具有前所未有的創新構造，具有新穎性、創造性、實用性，符合有關新型專利要件的規定，故依法提起申請。
權利要求1.ー種可配置的自動校準系統，其特徵在於，包括 自動校準單元(1000)、時鐘產生單元(2000)，其中，自動校準單元(1000)連接基準時鐘(0101)、基準時鐘最大計數值配置信息(0102)、多分頻使能信息(0103)、自動校準單元初始化標誌(0104)、自動校準開始標誌(0105)、來自時鐘產生單元(2000)的待校準時鐘(0110)，同時產生自動校準結束標誌(0106)，時鐘產生單元(2000)連接倍頻源時鐘(0107)，以及來自自動校準單元(1000)的時鐘配置信息(0108)、來自自動校準單元(1000)的時鐘分頻選擇信息(0109)，同時產生待校準時鐘(0110)，當校準過程完畢後，時鐘配置信息(0108)、時鐘分頻選擇信息(0109)即為校準後的取值，此時待校準時鐘(0110)即為校準後的期望頻率。
2.根據權利要求I所述的可配置的自動校準系統，其特徵在於，所述自動校準単元(1000)可通過基準時鐘最大計數值配置信息(0102)、多分頻使能信息(0103)進行參數配置。
3.根據權利要求I所述的可配置的自動校準系統，其特徵在於，所述自動校準単元(1000)包括校準控制狀態機(1001)、基準時鐘計數器(1002)、待校準時鐘計數器(1003)、校準計數結果比較電路(1004)，通過校準控制狀態機(1001)控制2個獨立的計數器在相同的時間內分別以基準時鐘(0101)和待校準時鐘(0110)為時鐘，進行計數，通過比較兩者計數值的關係，確定最終的時鐘配置信息(0108)和時鐘分頻選擇信息(0109)，同時，通過校準控制狀態機(1001)產生自動校準結束標誌(0106)。
4.根據權利要求I所述的可配置的自動校準系統，其特徵在於，所述時鐘產生單元(2000 )包括時鐘倍頻電路(2001 )、時鐘a分頻電路(2002 )、時鐘b分頻電路(2003 )、時鐘c分頻電路(2004)、以及可能存在的時鐘其他比例分頻電路、時鐘選擇電路(2005)，倍頻源時鐘(0107)經過時鐘倍頻電路(2001)在時鐘配置信息(0108)的配置下產生高頻時鐘(2101)，其分別經過時鐘a分頻電路(2002)、時鐘b分頻電路(2003)、時鐘c分頻電路(2004)、以及可能存在的時鐘其他比例分頻電路，得到多種頻率的時鐘，依據時鐘分頻選擇信息(0109)經過時鐘選擇電路(2005)的選擇，得到待校準時鐘(0110)。
5.根據權利要求I所述的可配置的自動校準系統，其特徵在於，所述自動校準単元(1000)中的校準控制狀態機(1001)包括校準初始狀態(9001)、時鐘產生單元配置狀態(9002),校準計數狀態(9004)、校準計數值比較狀態(9006)，校準結束狀態(9007)，校準控制狀態機(1001)在任意狀態接收到自動校準單元初始化標誌(0104)均進入校準初始狀態(9001)，清零基準時鐘計數器(1002)和待校準時鐘計數器(1003);在校準初始狀態(9001)接收到自動校準開始標誌(0105)，即進入時鐘產生單元配置狀態(9002)，對時鐘產生單元(2000)進行配置；之後進入校準計數狀態(9004),同時開始基準時鐘計數器(1002)、待校準時鐘計數器(1003)的計數操作；當基準時鐘計數器(1002)計數到最大計數值時，進入校準計數值比較狀態(9006)，比較兩者的計數值，判斷最接近要求的時鐘配置信息(0108)和時鐘分頻選擇信息(0109);如果此時，對時鐘產生單元(2000)所有可能的配置都已經遍歷完畢，即時鐘產生單元配置遍歷結束標誌(9104)有效，則進入校準結束狀態(9007)，產生自動校準結束標誌(0106)，否則返回時鐘產生單元配置狀態(9002)，重新對時鐘產生單元(2000)進行配置，並進行如上的校驗過程；最終，經過校準結束狀態(9007)後重新返回校準初始狀態(9001)，等待新一輪校驗的開始。
6.根據權利要求I所述的可配置的自動校準系統，其特徵在於，所述自動校準単元(1000)中的校準控制狀態機(1001)可能包括時鐘產生單元穩定狀態(9003)、校準計數值同步狀態(9005)，時鐘產生單元穩定狀態(9003)用於等待時鐘產生單元(2000)穩定，其通常處於時鐘產生単元配置狀態(9002)和校準計數狀態(9004)之間；校準計數值同步狀態(9005)用於待校準時鐘計數器(1003)所得計數值的自待校準時鐘(0110)到基準時鐘(0101)的跨時鐘域同步，其通常處於校準計數狀態(9004)和校準計數值比較狀態(9006)之間。
專利摘要一種可配置的自動校準系統，包括自動校準單元、時鐘產生單元，其中，自動校準單元連接基準時鐘、基準時鐘最大計數值配置信息、多分頻使能信息、自動校準單元初始化標誌、自動校準開始標誌、來自時鐘產生單元的待校準時鐘，同時產生自動校準結束標誌，時鐘產生單元連接倍頻源時鐘，以及來自自動校準單元的時鐘配置信息、來自自動校準單元的時鐘分頻選擇信息，同時產生待校準時鐘。當校準過程完畢後，時鐘配置信息、時鐘分頻選擇信息即為校準後的取值，此時待校準時鐘即為校準後的期望頻率。其克服現有技術的缺陷，通過可配置的自動校準系統，分別對時鐘產生模塊的時鐘配置信息和時鐘分頻選擇信息加以校準配置，從而提供一種較準確的時鐘輸出。
文檔編號G04G5/02GK202634382SQ201220245738
公開日2012年12月26日 申請日期2012年5月29日 優先權日2012年5月29日
發明者施鵬, 吳挺, 王元龍 申請人:天津瑞發科半導體技術有限公司