[发明专利]一种时钟频率测试电路及测算方法

权利要求书

1.一种时钟频率测试电路，集成于外部控制电路上，其特征在于，包括：

时钟选择电路单元，用于内部和外部时钟信号之一的输入选择；

被测时钟计数电路单元，接收所述时钟选择电路单元传输的被测时钟信号，用于产生合适的时间窗口信号；

参考时钟计数电路单元，接收所述时钟选择电路单元传输的参考时钟信号同时，接收所述被测时钟计数电路单元产生的时间窗口信号，进行计数；如果选用外部时钟信号输入所述被测时钟计数电路单元作为被测时钟信号，选择内部时钟信号输入所述参考时钟计数电路单元作为参考时钟信号，此时所述时钟频率测试电路为外部时钟信号频率测算功能电路；如果选用内部时钟信号作为被测时钟信号，选择外部时钟信号作为参考时钟信号，此时所述时钟频率测试电路为内部时钟信号频率测算功能电路；

控制和标志产生电路单元，用于启动所述被测时钟计数电路单元和参考时钟计数电路单元，实现相应计数电路单元的复位；

频率计算电路单元，接收外部控制电路产生的时间窗口选择参数和参考时钟计数电路单元计算的计数值，进行计算，得到输出频率值和溢出标记，所述溢出标记为所述参考时钟计数电路单元计数值达到最大值，具体包括：

选择时间窗口的长度参数；

启动一次时钟频率测试电路，得到一个参考时钟信号计数值和溢出标记；

判断溢出标记是否有效；

如果溢出标记有效，则表明当前时间窗口的长度参数过大，所述被测时钟计数电路单元产生的时间窗口信号太宽，超出参考时钟计数电路单元计数范围，无法获得有效的参考时钟信号有效计数值，而后对当前时间窗口的长度参数是否为最小值进行判断；

如果溢出标记无效，表明参考时钟计数有效，则判断参考时钟计数器最高位是否为“1”或时间窗口的长度参数为最大值；

依据最后一次的频率测试电路结果，如果时间窗口的长度参数最低且溢出标记有效，表明被测时钟频率测算超出范围；其他情况则按照时间窗口的长度参数和有效参考时钟信号有效计数值计算出被测时钟频率；

如果溢出标记有效，对时间窗口的长度参数是否为最小值进行判断步骤包括：

如果时间窗口的长度参数已经最小，则停止迭代，报告被测时钟频率测算无法实现，结束频率测算过程，跳转到依据最后一次的频率测算电路结果，如果时间窗口的长度参数最低且溢出标记有效，表明被测时钟频率测算超出范围；其他情况则按照时间窗口的长度参数和有效参考时钟信号有效计数值可以计算出被测时钟频率步骤；

如果时间窗口的长度参数非最小值，则时间窗口的长度参数下调一格，返回到启动一次时钟频率测算电路，得到一个参考时钟信号计数值和溢出标记步骤；

进一步地，如果溢出标记无效，判断参考时钟计数器最高位是否为“1”或时间窗口的长度参数为最大值步骤包括：

如果参考时钟计数器最高位为“1”或者时间窗口的长度参数为最大值，则当前时间窗口的长度参数时，频率测算精度已经最高，则停止迭代，输出当前参考时钟有效计数值，跳转到依据最后一次的频率测算电路结果，如果时间窗口的长度参数最低且溢出标记有效，表明被测时钟频率测算超出范围；其他情况则按照时间窗口的长度参数和有效参考时钟信号有效计数值可以计算出被测时钟频率步骤；

如果最高位为“0”，则测算精度还可提高，时间窗口的长度参数提高一格，返回到启动一次时钟频率测算电路，得到一个参考时钟信号计数值和溢出标记步骤。

2.根据权利要求1所述的一种时钟频率测试电路，其特征在于，所述时钟选择电路单元包括控制端口，所述控制端口输入时钟选择信号、内部时钟信号、外部时钟信号，根据所述时钟选择信号的高低电平，实现内部时钟信号或外部时钟信号输入至所述被测时钟计数电路单元。

3.根据权利要求1所述的一种时钟频率测试电路，其特征在于，所述被测时钟计数电路单元的第一端口与所述时钟选择电路单元相连接，用于接收时钟信号的输入，所述被测时钟计数电路单元的第二端口与所述控制和标志产生电路单元相连接，接收所述控制和标志产生电路传输的时间窗口选择参数，所述被测时钟计数电路单元的第三端口与所述参考时钟计数电路单元相连接，用于将计数产生的时间窗口信号传输至所述参考时钟计数电路单元。