一种优化校正的RC振荡模块及方法与流程

一种优化校正的rc振荡模块及方法
技术领域
1.本发明涉及rc振荡模块技术领域，尤其涉及一种优化校正的rc振荡模块及方法。


背景技术：

2.rc振荡电路，在芯片设计上实现容易，但其缺点为晶圆工艺相关性较差造成精度不高，产出的振荡频率偏差大，以往运用于低频率振荡输出1m～4mhz一般会有正负10％之间误差，而现今用于系统整合芯片中较高频率为10mhz～250mhz误差约于正负30％之间。因此需要在芯片产出后做校正的动作，以调整到精确的频率需求。
3.在一般的校正方法为使用可控频率的rc电路，再由测量设备量测输出频率，同时进行调整频率参数来进行校正输出频率，并把调整频率的”校正参数”记录到非挥发性的存储器中，以让振荡电路上电时先进行校正参数的设定，以校正输出频率。公开号为tw200418270a的专利文献公开了一种芯片振荡模块和校正方法，其中的校正方法需配合外部量测频率设备和校正参数需手动回写程序，在校正方法过程上依赖外部设备和复杂操作。校正方法过程上需要量测输出频率的设备，因此需要在芯片封装初期时就得完善，但对于整合性封装后的晶圆的再校正调整时，因为已没有输出频率的接脚可以测量而无法执行。故当原本提供的频率不足时需提高内频时，或产品不稳定需要降频时，如果没有方便的校正机制和方法将造成产品的报废和需花费重新生产的时间的成本，因此能解决二次校正和优化校正方法来加快产品对市场的反应速度是有必要的。


技术实现要素：

4.发明目的：本发明的目的在于提供一种优化校正的rc振荡模块，无需外部量测频率设备取得当前rc振荡器的振荡频率值，根据当前rc振荡器的振荡频率值进行rc振荡模块的校正。同时，本发明还提供一种优化校正的rc振荡模块的校正方法，能够方便的进行校正，无需利用频率量测设备进行频率测量且无需手动回存校正值。
5.技术方案：本发明的目的在于提供一种优化校正的rc振荡模块，包括：
6.rc可调振荡器，用于根据输入的校正值调整输出频率；
7.rc振荡频率测量模块，用于向外部校准设备提供rc可调振荡器输出的rc振荡频率的数值；rc振荡频率测量模块包括与rc可调振荡器输出连接的计数器；计数器，用于计算rc振荡频率的数值；
8.外部校准设备；用于将获取的rc振荡频率测量模块输出的rc振荡频率与目标频率进行比较，根据比较结果输出校正值加1至rc可调振荡器或停止校正。
9.有益效果：本发明与现有技术相比具有优点：通过将rc可调振荡器的输出频率连接至计数器，利用计数器来计算当前rc振荡频率的数值，输出至外部校准设备进行校准，无需在通过测量装置进行测量，多次校正都能够获得相应校正下rc振荡频率的数值。
10.进一步的，还包括：
11.nor flash，用于根据nor flash固定命令模块的命令读取、写入、清除校正值；
12.nor flash固定命令模块，用于根据计数器的ces位元组合选择向norflash输入读、写、清除的控制命令；所述ces位元组合包括c:clr，e:enable，s:start三个端口信号；
13.多工器，用于切换校正值的输入路径；切换为外部校准设备输出校正值输入rc可调振荡器或nor flash内的校正值输入rc可调振荡器；
14.逻辑电路模块，逻辑电路模块的输入与多工器的输出相连，逻辑电路模块的输出与nor flash输入相连；逻辑电路模块用于多工器切换为外部校准设备输出校正值输入rc可调振荡器时，将外部校准设备输出校正值传输至nor flash。
15.通过设置逻辑电路模块将外部输入的校正值存储于nor flash中，无需手动的将校正值写入存储器中。
16.进一步的，所述的计数器为12位元计数器。选取12位元计数器可以获得较高的测量频率测量精度度(12位元可计数0～4095)并且不会浪费硬件资源。
17.进一步的，rc振荡频率测量模块还包括4位元位移模块；4位元位移模块，用于将12位元计数器输出的rc振荡频率的数值向右移四位元输出至外部校准设备。为了提供方便阅读的数据，通过位移4位(相当于除16)，可以获得0～255的反回数据，当校正1mhz～250mhz，可快速反应内频对应的数值。
18.进一步的，所述计数器计算rc振荡频率的数值具体为：
19.计数器enable端口输入固定时间采样信号，采样信号为低电位时，rc可调振荡器产生的clock的正缘信号触发计数器，计数器计数加1以计算出rc振荡频率的数值化。
20.进一步的，所述输入固定时间采样信号中低电位持续16us。
21.进一步的，所述计数器的enable端口和clr端口外接上拉电阻，用于在没有输入固定时间采样信号时维持enable端口和clr端口处于高电位，多工器切换为nor flash内的校正值输入rc可调振荡器。
22.进一步的，ces位元组合为11x时，nor flash固定命令模块向nor flash输入读控制命令，nor flash读取校正值；ces位元组合为101时，nor flash固定命令模块向nor flash输入写控制命令，nor flash将外部校准设备输出校正值写入；ces位元组合为0xx，nor flash固定命令模块向nor flash输入清除控制命令，nor flash内部存储的校正值；所述x为0或1。
23.此外，本发明还提供一种优化校正的rc振荡模块的校正方法，包括步骤：
24.(1)向计数器的clr端口输入清除信号，清除信号先为低电平再为高电平；clr端口为低电平时，清除12位元计数器的计数值和存储于nor flash的校正值；
25.(2)向计数器enable端口输入固定时间采样信号，采样信号先为低电平再为高电平；
26.采样信号为低电平，多工器切换为外部校准设备输出校正值输入rc可调振荡器；外部校准设备输出校正值输入至rc可调振荡器，rc可调振荡器根据该校正值调整频率输出至rc振荡频率测量模块，rc振荡频率测量模块计算获得rc振荡频率；同时，逻辑电路模块将外部校准设备输出校正值传输至nor flash，nor flash固定命令模块向nor flash输入写控制命令，nor flash将外部校准设备输出校正值写入并存储；
27.采样信号为高电平，nor flash固定命令模块向nor flash输入读控制命令，nor flash读取校正值，多工器切换为nor flash内的校正值输入rc可调振荡器，nor flash内的
校正值输入至rc可调振荡器，rc可调振荡器根据该校正值调整频率输出；
28.(3)外部校准设备获得rc振荡频率测量模块输出的rc振荡频率，将获得的rc振荡频率与目标频率对比，若不相同，外部校准设备令输出的外部校准设备输出校正值加1，返回步骤(1)直至结果相同；若相同，校正结束。
29.有益效果：本发明与现有技术相比具有优点：通过本发明所述的方法可以免除利用频率量测设备进行频率测量并且无需手动回存校正值，优化了rc振荡模块的校正步骤。
附图说明
30.图1为本发明所述优化校正的rc振荡模块的示意图；
31.图2为本发明所述优化校正的rc振荡模块的校正方法的流程图；
具体实施方式
32.下面结合附图对本发明的技术方案作进一步说明。
33.如图1所示，本发明所述的一种优化校正的rc振荡模块，包括：rc可调振荡器1、rc振荡频率测量模块2、nor flash3、nor flash固定命令模块4、多工器5、逻辑电路模块6以及外部校正设备。
34.所述的rc可调振荡器1可产生1mhz～250mhz的振荡频率，rc可调振荡器1能够根据输入的校正值调整输出频率。rc振荡频率测量模块2包括12位元计数器21和4位元位移模块22；rc可调振荡器1的输出端与12位元计数器一输入端连接，rc可调振荡器1输出传输至12位元计数器。
35.12位元计数器21为正缘触发型计数器，12位元计数器enable端口输入固定时间采样信号，当采样信号为持续16us的低电位(0)时，rc可调振荡器1产生的clock的正缘信号触发12位元计数器，12位元计数器计数加1以计算出rc振荡频率的数值。12位元计数器21输出的rc振荡频率数值输入4位元位移模块22中，4位元位移模块22对rc振荡频率数值作向右移四位元操作，即对rc振荡频率数值除16，获得精确的rc振荡频率数值。此外，12位元计数器内部的值可由外部”清除”讯号输入12位元计数器clr端口来控制清除计数器内部的值。
36.rc振荡频率测量模块2获取的精确的rc振荡频率数值将输入外部校准设备。外部校准设备将获取的rc振荡频率测量模块输出的rc振荡频率与目标频率进行比较，若两者结果不同，校正值加1输入rc可调振荡器；若两者结果相同，停止校正。
37.nor flash3能够存储校正值并且根据nor flash固定命令模块4的命令读取、写入、清除校正值。nor flash固定命令模块4根据12位元计数器21的ces位元组合，即c:clr，e:enable，s:start三个端口信号组合，选择向nor flash3输入读、写、清除的控制命令。具体的，ces位元组合为11x(x为0或1)，nor flash固定命令模块4向nor flash3输入读控制命令，nor flash3读取内部存储的校正值；ces位元组合为101时，nor flash固定命令模块4向nor flash3输入写控制命令，nor flash3将外部校准设备输出校正值写入；ces位元组合为0xx(x为0或1)，nor flash固定命令模块4向nor flash输入清除控制命令，nor flash3内部存储的校正值。1代表高电平，0代表低电平。
38.多工器5的输出端连接rc可调振荡器1的输入端和逻辑电路模块6的输入端。多工器5将输入的校正值传输至rc可调振荡器1，该校正值具有两条输入路径，分别为外部校准
设备输出校正值输入rc可调振荡器、nor flash内的校正值输入rc可调振荡器。当12位元计数器enable端口为低电位时，多工器5切换输入路径为外部校准设备输出校正值输入rc可调振荡器；当12位元计数器enable端口为高电位时，多工器5切换输入路径为nor flash内的校正值输入rc可调振荡器。
39.逻辑电路模块6具有enable和start两个端口，enable端口与12位元计数器enable端口相连，start端口与12位元计数器start端口相连。多工器切换为外部校准设备输出校正值输入rc可调振荡器时，将外部校准设备输出校正值传输至nor flash3。
40.12位元计数器的enable端口和clr端口外接上拉电阻，当校正完毕，没有输入固定时间采样信号时，enable端口和clr端口维持高电位。
41.此外，本发明还提供一种优化校正的rc振荡模块的校正方法，包括步骤：
42.(1)向12位元计数器的clr端口输入清除信号，清除信号先为低电平再为高电平；clr端口为低电平时，清除12位元计数器的计数值，且此时12位元计数器的ces位元为0xx(x为0或1)，nor flash固定命令模块向nor flash输出清除命令，nor flash以清除nor flash中记录的校正值；
43.(2)向12位元计数器enable端口输入固定时间采样信号，固定时间采样信号先为低电平再为高电平；
44.采样信号为低电平，多工器切换为外部校准设备输出校正值输入rc可调振荡器；外部校准设备输出校正值输入至rc可调振荡器，rc可调振荡器根据该校正值调整频率输出至rc振荡频率测量模块，获得rc振荡频率；同时，逻辑电路模块将外部校准设备输出校正值传输至nor flash，nor flash固定命令模块向nor flash输入写控制命令，nor flash将外部校准设备输出校正值写入并存储；
45.采样信号低电位后为高电平，nor flash固定命令模块向nor flash输入读控制命令，nor flash读取校正值，多工器切换为nor flash内的校正值输入rc可调振荡器，nor flash内的校正值输入至rc可调振荡器，rc可调振荡器根据该校正值调整频率输出；
46.(3)外部校准设备获得rc振荡频率测量模块输出的rc振荡频率，将获得的rc振荡频率与目标频率对比，若不相同，外部校准设备令输出的外部校准设备输出校正值加1，返回步骤(1)直至结果相同；若相同，校正结束。