[发明专利]时钟自动校准电路及方法

说明书

本发明提供了一种时钟自动校准电路及方法，所述时钟自动校准方法包括：计数模块进行一次或多次计数，每次计数包括：以一定的计数频率，从计数初始值减计数，计数到0后若还未到达单位时间继续加计数；到达所述单位时间后，保存当前计数值与当前计数方向；所述单位时间的频率或所述计数频率与RC振荡器的振荡频率相关；状态机模块根据所述当前计数值判断当前校准值是否符合要求；状态机模块还根据所述当前计数方向与上一次计数的计数方向是否相同，对所述当前校准值采用固定步进值进行校准或采用二分法进行校准。

技术领域

本发明涉及集成电路技术领域，特别涉及一种时钟自动校准电路及方法。

背景技术

微控制器中使用的时钟振荡器主要分为三类，一是外接石英晶体的晶体振荡器，二是通过电阻电容选频产生时钟的RC振荡器，三是使用锁相环的振荡器。晶体振荡器的特点是精度高，起振时间慢，成本高。RC振荡器特点是成本低，起振快，但是精度低，有较大的误差，振荡频率易受环境影响。锁相环的特点是频率高，频率调整范围大，但是需要有参考时钟源，使用方式比较复杂。

为了消除工艺与环境对RC振荡器输出频率的影响，一般在微控制器芯片内部有调整RC振荡器输出频率的校准值，通过调整校准值让RC振荡器输出目标校准频率。调整校准值的过程称为时钟校准。目前校准芯片内部时钟频率的方法主要有，一，将内部时钟通过芯片管脚输出，用外部设备进行测量频率，以调整频率校准值，改变频率输出，以达到目标校准频率；二，使用内部定时器，对校准时钟频率与目标校准频率分别计数，采用软件进行计数结果的比对，以调整频率校准值，以达到目标校准频率；上述校准方法缺点非常明显，速度慢，处理复杂，需要有软件与硬件背景的工程师才可以完成频率校准。

发明内容

本发明的目的在于提供一种时钟自动校准电路及方法，以解决现有的RC振荡器时钟频率校准速度慢的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种时钟自动校准方法，所述时钟自动校准方法包括：

计数模块进行一次或多次计数，每次计数包括：以一定的计数频率，从计数初始值减计数，计数到0后若还未到达单位时间继续加计数；到达所述单位时间后，保存当前计数值与当前计数方向；

所述单位时间的频率或所述计数频率与RC振荡器的振荡频率相关；

状态机模块根据所述当前计数值判断当前校准值是否符合要求；

状态机模块还根据所述当前计数方向与上一次计数的计数方向是否相同，对所述当前校准值采用固定步进值进行校准或采用二分法进行校准。

可选的，在所述的时钟自动校准方法中，所述时钟自动校准方法还包括：

存储初始校准值；

所述状态机模块根据所述当前计数值判断所述初始校准值是否符合要求；若所述初始校准值符合要求，结束校准；

所述状态机模块还将所述初始校准值作为所述当前校准值，进入固定步进值校准循环；

所述状态机模块还将所述固定步进值作为当前步进值，进入二分法校准循环；

所述状态机模块在结束校准时，还将所述当前校准值作为新的所述初始校准值进行存储。

可选的，在所述的时钟自动校准方法中，所述固定步进值循环包括：根据所述固定步进值对所述当前校准值进行校准，然后等待所述计数模块进行新一次计数，新一次计数结束后，根据所述当前计数值判断所述当前校准值是否符合要求；若所述当前校准值符合要求，跳出所述固定步进值循环且结束校准，否则判断所述当前计数方向与上一次计数的计数方向是否相同，若是则继续重复所述固定步进值循环，否则跳出所述固定步进值循环。