[发明专利]一种可自校准内部晶振的芯片、校准系统及校准方法

说明书

技术领域

本发明涉及芯片内部晶振的校准，尤其涉及一种可自校准内部晶振的芯片以及该芯片的校准方法。

背景技术

大部分的芯片都集成内部晶振模块来提供工作所需的时钟信号，由于制作工艺的偏差，芯片内部晶振时钟频率的偏差比较大，在要求较高的应用中需要对内部晶振进行校准。请参考图1，图1是现有可校准芯片的校准结构图，目前对晶振的校准方法是，芯片通过IO口接收中测机台发送的测试指令，控制模块控制晶振把时钟信号输出到中测机台，中测机台通过比较参考精准时钟信号与晶振信号进行对比，判断是否需要校准，如果需要校准，发送校准指令给测试控制模块，测试控制器按指令修改晶振输出时钟信号再送到中测机台进行比较判断。此种校准方法校准时间比较长，而且受限于IO口输出的频率精度，对校准的结果影响比较大。

在美国专利号为US7852099B1，申请人：Paul G.Clark，Redmond的《Frequency trimming for internal oscillator for test-time reduction》专利文献中介绍了一种在芯片内部存储器中下载测试程序由处理器运行测试程序来对晶振进行测试校准，但是，此种校准方法涉及芯片的存储器，很多芯片存储器空间过小，无法下载测试程序。

发明内容

本发明要解决的主要技术问题是改变芯片晶振的校准方法，避免晶振的校准对芯片存储器的依赖，让存储器空间小的芯片同样可以快速的进行晶振的校准。

为解决上述技术问题，本发明提供一种可自校准内部晶振的芯片，包括一测试处理模块、一比较模块、一校准寄存器以及待校准的晶振组成；其中，所述比较模块，用于比较所述待校准晶振信号与外部参考精准信号，把比较结果送所述测试处理模块处理；所述测试处理模块，用于接收测试指令，处理所述比较模块输出的数据，产生晶振的校准值输出到所述校准寄存器，并在校准结束后返回校准结果；所述校准寄存器，用于接收并保存所述测试处理模块输出的晶振校准值，并把校准值输入所述可校准的晶振；所述待校准的晶振，用于根据所述校准寄存器输出的晶振校准值校准晶振。

进一步的，所述芯片的比较模块可以是一计数器，其中，所述待校准晶振的输出信号与所述外部精准信号其一作为所述计数器的时钟信号输入，另一信号作为计数器的计数输入，计数结果输出到所述的测试处理模块处理。还可以增加一分频器，用于根据系统需求对待校准晶振的输出信号或所述外部精准信号先进行分频再输入到计数器中。

再进一步的，所述芯片的测试处理模块可以由一测试控制器和一校准处理模块组成；所述测试控制器，用于控制晶振校准的开始结束，并在校准结束后输出测试结果；所述校准处理模块，用于根据所述比较模块输出的数据进行处理，产生晶振的校准值输入校准寄存器。所述校准处理模块还可以包括一判断单元以及一校准子模块。

本发明还提供了一种晶振校准的测试系统，包括上述的可自校准内部晶振的芯片和一外部中测机台。

本发明还提供了一种基于上述晶振校准测试系统校准芯片内部晶振的方法，包括以下步骤：

测试处理模块接收中测机台发送的测试命令，开始晶振的自校准测试；

待校准晶振输出信号与外部参考精准信号输入到所述比较模块进行比较，所述比较模块把比较结果输出到所述测试处理模块；

测试处理模块处理所述比较模块输出的比较结果，根据比较结果返回测试结果或者产生对应的校准值输出到所述寄存器中；

待校准晶振根据校准值的大小改变信号的输出，把校准后的信号输出到所述比较模块再与外部参考精准信号进行比较；

校准完成后，测试处理模块返回测试结果到中测机台。

本发明的有益效果是：在芯片内部增加测试处理模块并通过比较模块，测试处理模块，校准寄存器几个模块的配合，对内部待校准晶振进行校准，不受限于IO口的输出频率精度，也不涉及芯片的存储器，即使存储器空间很少，同样可以实现对内部晶振的快速自校准。

附图说明

图1为现有可校准芯片的校准结构图；

图2为本发明实施例一中可校准芯片的结构图；

图3为本发明实施例一中校准测试过程中测机台工作流程图；

图4为本发明实施例一中校准测试过程可校准芯片工作流程图；

图5为本发明实施例二中可校准芯片的结构图；

图6为本发明实施例二中可校准芯片的另一种结构图；

具体实施方式