CN102857197B - 一种提高内置rc振荡器频率精度的校准方法 - Google Patents

一种提高内置rc振荡器频率精度的校准方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种提高内置RC振荡器频率精度的校准方法，其特征在于：所述的校准方法应用于主控芯片对接口芯片频率的校准，所述的主控芯片外置有晶体振荡器，所述的接口芯片内置有RC振荡器；该校准方法包括以下步骤：步骤S001：所述主控芯片对所述接口芯片的RC振荡频率或周期进行测量，经该主控芯片计算得到修正值;步骤S002：将所述修正值写入所述的接口芯片中，从而实现对所述的接口芯片的振荡频率的修正。本发明的方法在不增加芯片成本的情况下，对工艺产生的误差进行修正，达到高精度的目的。

Description

一种提高内置RC振荡器频率精度的校准方法
技术领域
本发明涉及集成电路芯片内置RC振荡器频率的校准方法。
背景技术
电子产品中存在这样的一些应用***，除了主CPU以外，还有一些接口芯片内部需要有时钟，而且有的对时钟频率的精度、稳定性都有较高的要求。此时有两个方案可以采用，一种是这个接口芯片也外置一个晶体振荡器，可以得到很高的精度，但芯片需要多引出两个引脚，且应用***的成本会比较高；另一种做法是接口芯片用内置RC振荡器，此方案成本很低，不增加引脚数，但RC振荡器的精度与稳定性不高。传统提高RC振荡精度的方法是在芯片生产过程中，在封装之前进行中测，并用激光光刻的方法对裸片中的R或C进行微调修正。此方法要求芯片生产过程中必需要有中测，并根据测试结果，逐个芯片进行修正，因此测试成本比较高，对于低价值的芯片此方案是无法接收的。
发明内容
本发明的目的是在不增加芯片成本的情况下，对工艺产生的误差进行修正，提高芯片内部频率的精度。
本发明采用以下方案实现：一种提高内置RC振荡器频率精度的校准方法，其特征在于：所述的校准方法应用于主控芯片对接口芯片频率的校准，所述的主控芯片外置有晶体振荡器，所述的接口芯片内置有RC振荡器；该校准方法包括以下步骤：
步骤S001：所述主控芯片对所述接口芯片的RC振荡频率或周期进行测量，经该主控芯片计算得到修正值;
步骤S002：将所述修正值写入所述的接口芯片中，从而实现对所述的接口芯片的振荡频率的修正。
在本发明一实施例中，所述的主控芯片是通过采用复用接口总线的方法，对所述的接口芯片的RC振荡频率或周期进行测量。
在本发明一实施例中，所述的接口总线包括I2C接口总线、SPI接口总线或并行接口总线。
在本发明一实施例中，所述接口芯片的内部集成有寄存器组，所述的寄存器组能对RC振荡器的频率进行分频从而降低该接口芯片的振荡频率。
在本发明一实施例中，所述接口芯片的内部集成有寄存器组，所述的寄存器组通过模拟开关控制R或C的取值，实现提高振荡频率的目的。
在本发明一实施例中，所述步骤S001和步骤S002的具体实现过程如下：首先所述的主控芯片发控制命令给所述的接口芯片，所述的接口芯片接收命令后，解释命令并进入测频模式，此时将SDA信号线置为输出方式，并将RC振荡器的输出脉冲通过SDA接口输出，一定特定时间之后自动结束此过程；所述的主控芯片发出命令后，用IO方式将SCL信号线置成低电平，并开始测试SDA信号线的脉冲频率或脉冲周期，并计算得到修正值，然后通过I2C接口将修正值写入所述的接口芯片内部寄存器组中，从而实现对所述的接口芯片的振荡频率的修正。
在本发明一实施例中，所述的接口芯片是一能完成LED显示驱动、键盘扫描识别、定时开机、按键开机、红外遥控开机功能的面控芯片。
在本发明一实施例中，利用红外遥控接收线IR实现测频、校频功能，所述步骤S001和步骤S002的具体实现过程如下：所述的主控芯片发一个命令给所述的面控芯片，让所述的面控芯片进入测频状态，则此时IR线上传输的是所述的面控芯片内置RC振荡器的振荡脉冲波，待所述的主控芯片测试完成后，再发一个命令给所述的面控芯片，让所述的面控芯片退出测频状态；所述的主控芯片发出测频命令后，对IR线进行测频，并计算出相应的修正值；测频结束后，主控芯片发一个命令让所述的面控芯片退出测频状态，并再发一个命令写入频率的修正值，从而实现对所述面控芯片的振荡频率的修正。
本发明具有以下有益效果：
1、可以减少所述接口芯片的引脚数，所以可以不增加甚至减少所述接口芯片的成本；
2、不增加电子产品应用***的成本，不增加引线、不增加元器件，方方便便实现提高内置RC振荡器的振荡频率精度。
3、使用方面，应用面广，适用于需要高精度工作频率的各种接口芯片中。
4、对芯片的工艺无特别要求，适用于各种工艺的芯片中。
附图说明
图1是本发明方法流程示意图。
图2是本发明应用***接口关系示意图。
图3是本发明实施例接口芯片内置RC振荡器与寄存器组关系示意图。
图4是本发明另一实施例接口芯片内置RC振荡器与寄存器组关系示意图。
图5是本发明以复用I2C总线方式实现测频、校频的实例示意图。
图6是本发明复用红外遥控接收线实现测频、校频的实例示意图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明做进一步说明。
如图1所示，本实施例提供一种提高内置RC振荡器频率精度的校准方法，其特征在于：所述的校准方法应用于主控芯片对接口芯片频率的校准，所述的主控芯片外置有晶体振荡器，所述的接口芯片内置有RC振荡器；该校准方法包括以下步骤：
步骤S001：所述主控芯片对所述接口芯片的RC振荡频率或周期进行测量，经该主控芯片计算得到修正值;
步骤S002：将所述修正值写入所述的接口芯片中，从而实现对所述的接口芯片的振荡频率的修正。
具体的，下面结合芯片间的连接关系及工作方式进行简单说明，请参照图2，图2是本发明应用***接口关系示意图，所述的主控芯片是通过采用复用接口总线的方法，对所述的接口芯片的RC振荡频率或周期进行测量。该接口总线包括I2C接口总线、SPI接口总线或并行接口总线。请参照图3，图3是本发明接口芯片内置RC振荡器与寄存器组关系示意图。图中，该接口芯片的内部集成有寄存器组，所述的寄存器组能对RC振荡器的频率进行分频从而降低该接口芯片的振荡频率。请参照图4，图4是另一实施例接口芯片内置RC振荡器与寄存器组关系示意图，该实施例中所述的寄存器组通过模拟开关控制R或C的取值，实现提高振荡频率的目的。
请继续参照图5，图5为一个复用I2C总线实现测频、校频的实例。所述的主控芯片与所述的接口芯片通过I2C接口总线连接。校频时，首先所述的主控芯片发控制命令给所述的接口芯片，所述的接口芯片接收命令后，解释命令并进入测频模式，此时将SDA信号线置为输出方式，并将RC振荡器的输出脉冲通过SDA接口输出，一定时间之后自动结束此过程。所述的主控芯片发出命令后，用IO方式将SCL信号线置成低电平，并开始测试SDA信号线的脉冲频率或脉冲周期。所述的主控芯片通过测频或测周期方式可以计算出所述的接口芯片内置RC振荡器的振荡频率或周期，通过测量得到的内置RC振荡器的振荡频率或周期可以计算出相应的修正值，并通过I2C接口将修正值写入所述的接口芯片内部寄存器组中，则所述的接口芯片就可以得到高精度的工作频率。得到的工作频率的精度与修正值的位数是关，位数越多一般精度越高。此外，类似的接口方式还可以是SPI接口、UART接口、并行总线接口等。
请参照图6，图6为一个面控芯片与所述的主控芯片的接口方式，该面控芯片可以完成LED显示驱动、键盘扫描识别功能，可以实现定时开机、按键开机、红外遥控开机功能等。所以面控芯片需要有一个高稳定性的工作频率，一般情况下此面控芯片需要外接一个晶体振荡器才能达到走时间的精度，如采用了本发明专利的技术，利用内置RC振荡器一样可以实现高精度走时间功能，实现定时开机的功能。在此***中，可以利用红外遥控接收线IR实现测频、校频功能。图中，所述的主控芯片与该面控芯片可以采用I2C、SPI等各种接口方式相连接，另外还有一根IR线相连接，如图5所示。在此***中，直接利用红外遥控接收线IR实现测频、校频功能，操作将更加方便、简单。测频时，所述的主控芯片发一个命令给所述的面控芯片，让所述的面控芯片进入测频状态，则此时IR线上传输的是所述的面控芯片内置RC振荡器的振荡脉冲波，待所述的主控芯片测试完成后，再发一个命令给所述的面控芯片，让所述的面控芯片退出测频状态。所述的主控芯片发出测频命令后，对IR线进行测频，并计算出相应的修正值。测频结束后，发一个命令让所述的面控芯片退出测频状态，并再发一个命令写入频率的修正值，这样所述的面控芯片的工作频率可以得到很大程度的提高。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (1)

1.一种提高内置RC振荡器频率精度的校准方法，其特征在于：所述的校准方法应用于主控芯片对接口芯片频率的校准，所述的主控芯片外置有晶体振荡器，所述的接口芯片内置有RC振荡器；该校准方法包括以下步骤：
步骤S001：所述主控芯片对所述接口芯片的RC振荡频率或周期进行测量，经该主控芯片计算得到修正值;
步骤S002：将所述修正值写入所述的接口芯片中，从而实现对所述的接口芯片的振荡频率的修正；
所述接口芯片的内部集成有寄存器组，所述的寄存器组可对RC振荡器的频率进行分频从而降低该接口芯片的振荡频率；
所述接口芯片的内部集成有寄存器组，所述的寄存器组可通过模拟开关控制R或C的取值，实现提高振荡频率的目的；
所述步骤S001和步骤S002的具体实现过程如下：首先所述的主控芯片发控制命令给所述的接口芯片，所述的接口芯片接收命令后，解释命令并进入测频模式，此时将SDA信号线置为输出方式，并将RC振荡器的输出脉冲通过SDA接口输出，一定特定时间之后自动结束此过程；所述的主控芯片发出命令后，用IO方式将SCL信号线置成低电平，并开始测试SDA信号线的脉冲频率或脉冲周期，并计算得到修正值，然后通过I2C接口将修正值写入所述的接口芯片内部寄存器组中，从而实现对所述的接口芯片的振荡频率的修正；
所述的主控芯片是通过采用复用接口总线的方法，对所述的接口芯片的RC振荡频率或周期进行测量。
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