[发明专利]一种时钟频率的校准方法、系统及芯片

说明书

技术领域

本发明属于时钟校准技术领域，尤其涉及一种时钟频率的校准方法、系统及芯片。

背景技术

公知地，半导体芯片中的每个元器件都使用时钟信号作为时序逻辑控制的基础。

一般地，芯片中的时钟信号的来源有两种：一种是由芯片外部的石英晶体振荡器产生，该种时钟信号稳定且精确，但随着诸如IC卡、SIM卡等设备对产品小体积要求的提高，外部石英晶体振荡器由于体积较大、已很难满足此类应用的需求；另一种则是由芯片内部的时钟振荡器产生，但由于现有集成电路制造工艺的限制，该种时钟信号通常有±20%到±30%的偏差，有些工艺甚至可能产生±50%的偏差，这种具有巨大偏差的时钟信号如果直接用于内部电路，将极有可能使系统处于不稳定或不可预知的状态，无法正常工作。

针对内部时钟振荡器产生的时钟信号存在较大偏差的问题，目前一般是在芯片生产的中测阶段，采用时钟校准的方式来将偏差调整到一符合要求的范围内，现有技术提出了一种对芯片内部时钟振荡器产生的时钟信号进行校准的方法，该种方法是通过测试线路将某一校准值输送到一时钟校准电路，该时钟校准电路根据该校准值对内部时钟振荡器产生的时钟信号进行校准，之后将校准后的时钟信号输出到芯片外，并对输出的时钟信号进行测量，根据本轮时钟信号的测量值调整校准值后，再将校准值输送到芯片内部的时钟校准电路，如此反复，经过多轮调整测量后，得到一符合要求的时钟信号。该种方法实现简单，但由于是在芯片外部对时钟信号进行测量并调整校准值，因此整个校准过程耗费时间较长，测试成本较多。

为此，现有技术提出了另一种对芯片内部时钟振荡器产生的时钟信号进行校准的方法。该种方法是在芯片内部设计一自动迭代校准线路，该自动迭代校准线路包含一产生标准计数器的时钟计数器，自动迭代校准线路可根据时钟计数器的数值确定内部时钟振荡器产生的时钟信号的频率偏差，并自动产生一校准值进行下一轮次的校准，如此反复，经过若干轮次的校准之后，可以得到一个符合要求的时钟信号。相对于前一种时钟频率校准方法，该方法可缩短总的校准时间，并节约芯片测试成本，但由于该方法中，自动迭代校准线路是在时钟计数器的计数值达到其最大计数值之后，才对本轮次的时钟信号的频率偏差进行校准，因此总的校准时间仍较长。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种时钟频率的校准方法，旨在解决现有技术提供的采用自动迭代校准线路进行时钟信号校准的方法中，由于是在时钟计数器的计数值达到其最大计数值之后对时钟信号进行校准，校准时间较长的问题。

本发明实施例是这样实现的，一种时钟频率的校准方法，所述方法包括以下步骤：

在一轮校准开始后，校准计数器对芯片的内部时钟振荡器输出的校准时钟进行计数，标准计数器同时对一标准时钟开始计数；

当所述标准计数器的计数值达到预存的预估计数值时，对所述校准时钟的当前频率进行预估，生成预估结果，所述预估计数值小于所述标准计数器的最大计数值；

根据所述预估结果，决定是否生成并输出内部时钟振荡器在下一轮校准中所需的校准参数。

本发明实施例的另一目的在于提供一种时钟频率的校准系统，所述系统包括：

校准计数器，用于在一轮校准开始后，对芯片的内部时钟振荡器输出的校准时钟进行计数；

标准计数器，用于对一标准时钟开始计数，所述标准计数器与所述校准计数器同时开始计数；

预估单元，用于当所述标准计数器的计数值达到预存的预估计数值时，对所述校准时钟的当前频率进行预估，生成预估结果；

校准参数生成单元，用于根据所述预估单元生成的预估结果，决定是否生成并输出所述内部时钟振荡器在下一轮校准中所需的校准参数。。

本发明实施例的另一目的还在于提供了一种芯片，包括一内部时钟振荡器，所述芯片还包括一如上所述的时钟频率的校准系统。

本发明实施例提供的时钟频率的校准方法及系统预设有预估计数值，该预估计数值小于标准计数器的最大计数值，当标准计数器对标准时钟的计数达到该预估计数值时，对内部时钟振荡器输出的校准时钟进行校准。由于预估计数值小于标准计数器的最大计数值，即是说，无需等到标准计数器的计数值达到最大计数值便可实现对内部时钟振荡器输出的时钟进行频率校准，相对于现有采用自动迭代校准线路进行时钟信号校准的方法，进一步缩短了校准时间，节约了测试成本。

附图说明

图1是本发明实施例提供的时钟频率的校准方法的流程图；

图2是本发明实施例提供的时钟频率的校准方法的一种优选执行流程图；