專利名稱：用于振蕩器自我修調(diào)校準(zhǔn)的方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
這里的說明涉及振蕩器校準(zhǔn)的方法及裝置。
背景技術(shù)：
使用半導(dǎo)體加工技術(shù)制造的已知振蕩器可以具有頻率輸出，該頻率輸出是阻容(RC)網(wǎng)絡(luò)中的電阻器和電容器的功能。半導(dǎo)體加工變化可能導(dǎo)致振蕩器的頻率輸出會有相對大的差異。因為振蕩器的頻率可能改變，所以振蕩器可包括可用于將振蕩器的頻率校準(zhǔn)到參考頻率的電路。該處理可以被稱為修調(diào)(trim)振蕩器。在某些情況下，可以通過用于將不同電阻器和/或電容器網(wǎng)絡(luò)耦接到振蕩器以改變振蕩器頻率的數(shù)字位來實現(xiàn)修調(diào)振蕩器。校準(zhǔn)或修調(diào)振蕩器的頻率可以利用各種已知的方法進行，該等方法包括直接反復(fù)測量目標(biāo)振蕩器輸出的頻率并將該測量換算成校正因子，對分別與目標(biāo)振蕩器的頻率和參考振蕩器的頻率相關(guān)的計數(shù)值進行比較等。使用已知振蕩器校準(zhǔn)技術(shù)效率較低，例如在晶圓測試或最終測試中可花費相對多的測試時間，當(dāng)以硬件實現(xiàn)時可能占據(jù)器件管芯區(qū)域的很大一部分，和/或其他問題。因此，需要系統(tǒng)、方法及裝置來解決現(xiàn)有技術(shù)的不足并提供其他新的和創(chuàng)新的特點。

發(fā)明內(nèi)容
在一個總體方面，一種裝置可包括配置用于基于參考振蕩器信號產(chǎn)生參考振蕩器計數(shù)值的參考振蕩器計數(shù)器電路，以及配置用于基于目標(biāo)振蕩器信號產(chǎn)生目標(biāo)振蕩器計數(shù)值的目標(biāo)振蕩器計數(shù)器電路，其中目標(biāo)振蕩器信號的頻率是對照參考振蕩器信號的頻率進行校準(zhǔn)的對象。所述裝置可包括配置用于計算參考振蕩器計數(shù)器值和目標(biāo)振蕩器計數(shù)器值之間的差的差分電路，以及配置用于僅基于來自所述差的位元值的一部分限定修調(diào)代碼的累積電路。在附圖和下列描述中陳述了一種或多種實施方案(implementation)的細(xì)節(jié)。根據(jù)這些描述和附圖以及權(quán)利要求，其他特點將變得顯而易見。


圖1為示出了根據(jù)一個實施方式的振蕩器校準(zhǔn)電路的框圖。圖2為示出了根據(jù)一個實施方式的振蕩器校準(zhǔn)電路的實施方案的框圖。圖3為示出了根據(jù)一個實施方式的振蕩器校準(zhǔn)電路的操作的狀態(tài)圖。圖4為示出了根據(jù)一個實施方式的校準(zhǔn)目標(biāo)振蕩器信號的方法的示圖。圖5為曲線示出了根據(jù)一個實施方式的目標(biāo)振蕩器信號的校準(zhǔn)的示圖。
具體實施例方式圖1為示出了根據(jù)一個實施方式的振蕩器校準(zhǔn)電路100的框圖。如圖1所示，振蕩器校準(zhǔn)電路100包括配置用于對照(against)在測試設(shè)備180中包括的參考振蕩器115進行校準(zhǔn)的目標(biāo)振蕩器110。具體地說，目標(biāo)振蕩器110產(chǎn)生的目標(biāo)振蕩器信號10的頻率配置用于對照由參考振蕩器115產(chǎn)生的參考振蕩器信號12的頻率進行校準(zhǔn)(例如，增加的校準(zhǔn)、降低的校準(zhǔn))。目標(biāo)振蕩器110可以被稱為目標(biāo)振蕩器，原因是振蕩器是校準(zhǔn)的目標(biāo)(對象)。在某些實施方式中，目標(biāo)振蕩器信號可以被稱為目標(biāo)時鐘信號，參考振蕩器信號可以被稱為參考時鐘信號。在某些實施方式中，目標(biāo)振蕩器信號的振幅和參考振蕩器信號的振幅可以相同或可以不同。在某些實施方式中，目標(biāo)振蕩器信號的頻率的校準(zhǔn)可以被稱為基于校準(zhǔn)過程(calibration procedure)(例如校準(zhǔn)算法、自動校準(zhǔn)過程、自我修調(diào)校準(zhǔn)過程)執(zhí)行。在某些實施方式中，目標(biāo)振蕩器110 (及振蕩器校準(zhǔn)電路100)可以與諸如以下器件相關(guān)聯(lián)(例如包括在器件中):微處理器(例如中央處理器)、一組晶體管(例如觸發(fā)器)、專用集成電路(ASIC)、數(shù)字信號處理(DSP)單元、離散組件、計算設(shè)備(例如便攜式計算設(shè)備)、電信設(shè)備和/或電路板等。在某些實施方式中，校準(zhǔn)過程例如可以在包括振蕩器校準(zhǔn)電路100的設(shè)備的測試(例如晶圓分類或最終測試和/或模塊測試等)和/或操作期間執(zhí)行。在某些實施方式中，包括在測試設(shè)備180中的參考振蕩器115在測試序列中(或之前)可以在校準(zhǔn)目標(biāo)振蕩器110時與振蕩器校準(zhǔn)電路100耦接。在某些實施方式中，振蕩器校準(zhǔn)電路100可以是數(shù)字電路(例如包括金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管(MOSFET)的電路)和模擬電路(例如包括雙極結(jié)型晶體管(BJT)的電路)的任意組合。在該實施方式中，振蕩器校準(zhǔn)電路100包括輸入端子(input terminal)104 (也可稱為輸入接腳(input pin))及輸出端子106 (也可稱為輸出接腳)。在某些實施方式中，振蕩器校準(zhǔn)電路100可以被配置為僅有兩個端子，即輸入端子104和輸出端子106。因為振蕩器校準(zhǔn)電路100包括單個輸入端子104和信號輸出端子106，所以可以多次使用端子中的一個或多個來執(zhí)行(例如，觸發(fā)或促進)各種功能。雖然圖1中示出兩個端子，但在某些實施方式中，振蕩器校準(zhǔn)電路100可包括單個端子，該端子可用于執(zhí)行(例如，觸發(fā)或促進)與振蕩器校準(zhǔn)電路100的目標(biāo)振蕩器110的校準(zhǔn)相關(guān)的各種功能。在某些實施方式中，振蕩器校準(zhǔn)電路100可具有兩個以上的端子。例如，與目標(biāo)振蕩器電路110相關(guān)的校準(zhǔn)過程可以由測試設(shè)備180利用校準(zhǔn)開始信號(例如校準(zhǔn)啟動信號、校準(zhǔn)使能信號)經(jīng)由輸入端子104觸發(fā)。稍后可以通過輸入端子104將參考振蕩器115產(chǎn)生的參考振蕩器信號發(fā)送給振蕩器校準(zhǔn)電路100。在完成對目標(biāo)振蕩器110產(chǎn)生的目標(biāo)振蕩器信號進行校準(zhǔn)之后，可以經(jīng)由輸出端子106將校準(zhǔn)過程的狀態(tài)發(fā)送給測試設(shè)備180。在某些實施方式中，該狀態(tài)可以表示為對目標(biāo)振蕩器信號進行的至少一部分校準(zhǔn)成功完成(例如通過狀態(tài)(pass status))或?qū)δ繕?biāo)振蕩器信號進行的至少一部分校準(zhǔn)失敗(例如失敗狀態(tài))。振蕩器校準(zhǔn)電路100可包括相對較少數(shù)量的端子(例如少于三個端子)，以便封裝件190的其他端子可以用于其他處理。因為對目標(biāo)振蕩器110進行校準(zhǔn)的次數(shù)相對較少(例如一次、兩次)，所以與封裝件190中包括的其他電路的操作相關(guān)的封裝件190的端子可以為目標(biāo)振蕩器110的校準(zhǔn)以外的功能保留下來(例如，用于這些功能)。某些振蕩器校準(zhǔn)電路可以具有許多端子，通過這些端子，校準(zhǔn)電路的模式可以由外部測試設(shè)備修改，和/或可以在振蕩器校準(zhǔn)電路和外部測試設(shè)備之間傳遞信息等等。為了最小化(或減少)振蕩器校準(zhǔn)電路100的端子數(shù)量，要不然可包括在測試設(shè)備180中的功能可以包括在振蕩器校準(zhǔn)電路100中。在該實施方式中，振蕩器校準(zhǔn)電路100可以配置用于在測試設(shè)備180觸發(fā)的單個校準(zhǔn)模式下操作。具體地說，振蕩器校準(zhǔn)電路100可以配置用于在處于單個校準(zhǔn)模式下的同時以自主(例如，自我修調(diào))方式完成校準(zhǔn)，而無需通過測試設(shè)備180進行控制(或需要相對較少的控制)。執(zhí)行校準(zhǔn)(例如，校準(zhǔn)過程)時，可以在振蕩器校準(zhǔn)電路100中對與目標(biāo)振蕩器110的校準(zhǔn)相關(guān)的信息進行處理(例如進行操作，維護)，且在發(fā)起校準(zhǔn)(通過校準(zhǔn)開始信號)之后，校準(zhǔn)完成(通過或失敗)可以是傳遞給測試設(shè)備180的下一個信息。如圖1所示，振蕩器校準(zhǔn)電路100可以包括在封裝件190中。在某些實施方式中，封裝件190可包括兩個以上的端子(例如與振蕩器校準(zhǔn)電路100的輸入端子104和輸出端子106耦接的兩個端子)。在某些實施方式中，封裝件190可以是芯片級封裝件(CSP)。即使封裝件190可包括超過兩個的端子，也只有兩個端子(或更少)可以專用于振蕩器校準(zhǔn)電路100的兩個端子。在某些實施方式中，封裝件190可以是芯片級封裝件(CSP)。在這樣的實施方式中，振蕩器校準(zhǔn)電路100可以包括在CSP器件中，或可以實現(xiàn)為CSP器件。在某些實施方式中，芯片規(guī)模封裝器件可以被稱為芯片尺寸封裝器件。在某些實施方式中，如果是CSP器件，封裝件190可以小于或等于包括振蕩器校準(zhǔn)電路100的半導(dǎo)體管芯的尺寸的1.5倍。在某些實施方式中，如果是CSP器件，封裝件190可以大于包括振蕩器校準(zhǔn)電路100的半導(dǎo)體管芯的尺寸的1.5倍。在某些實施方式中，封裝件190可包括墊(pad)或球(例如球柵陣列(BGA))，這些墊或球可以用于將振蕩器校準(zhǔn)電路100耦接至例如測試設(shè)備180的至少一部分。在某些實施方式中，振蕩器校準(zhǔn)電路100可以包括在晶圓級芯片級封裝件(WL-CSP)中，或可以實現(xiàn)為WL-CSP。在某些實施方式中，目標(biāo)振蕩器110可以是數(shù)控振蕩器(DC0)。換句話說，目標(biāo)振蕩器110可以配置用于接收修調(diào)代碼(例如，修調(diào)代碼值)，該修調(diào)代碼可以是數(shù)字位元值(例如，二進制位元值)，數(shù)字位元值可用于修改(例如，增加或降低)目標(biāo)振蕩器110產(chǎn)生的目標(biāo)振蕩器信號10的頻率。在某些實施方式中，修調(diào)代碼可以被稱為修調(diào)位元值(trimbitvalue)或頻率位元值。在某些實施方式中，目標(biāo)振蕩器110可包括能用于(例如經(jīng)由熔斷器激活和/或停用，經(jīng)由連接激活和/或停用等)基于修調(diào)代碼來限定目標(biāo)振蕩器信號的頻率的電阻器和/或電容器的網(wǎng)絡(luò)。具體地說，電阻器和/或電容器的網(wǎng)絡(luò)可以具有基于修調(diào)代碼進行修改使得目標(biāo)振蕩器110產(chǎn)生的目標(biāo)振蕩器信號的頻率可以在第一方向上改變(例如增加)或在第二方向上改變(例如降低)的配置(例如特征)。在某些實施方式中，振蕩器校準(zhǔn)電路100的一個或多個組件可以集成在單個集成組件(具有由目標(biāo)振蕩器Iio提供時鐘脈沖(clock)的其他組件)中。在某些實施方式中，振蕩器校準(zhǔn)電路100的一個或多個組件可以封裝成獨立的離散組件(具有由目標(biāo)振蕩器110提供時鐘脈沖的其他組件)。在某些實施方式中，振蕩器校準(zhǔn)電路100的組件不可以集成在單個組件中。在某些實施方式中，振蕩器校準(zhǔn)電路100的所有或幾乎所有組件都可以是基于數(shù)字的組件(而不是基于模擬的組件)。圖2為示出了根據(jù)一個實施方式的振蕩器校準(zhǔn)電路200的實施方案的框圖。振蕩器校準(zhǔn)電路200的組件(例如計數(shù)器電路230、差分電路240、累積電路250及控制器電路260)限定校準(zhǔn)回路，該校準(zhǔn)回路配置用于在校準(zhǔn)過程中基于計數(shù)值將目標(biāo)振蕩器220產(chǎn)生的目標(biāo)振蕩器信號20的頻率校準(zhǔn)為參考振蕩器215產(chǎn)生的參考振蕩器信號22的頻率。換句話說，振蕩器校準(zhǔn)電路200的組件可以限定反饋回路，該反饋回路可以用于(例如，在校準(zhǔn)過程中用于)基于計數(shù)值將目標(biāo)振蕩器信號20的頻率校準(zhǔn)為參考振蕩器信號22的頻率。如圖2所示，經(jīng)由振蕩器校準(zhǔn)電路200的輸入端子204接收參考振蕩器信號22。具體地說，在校準(zhǔn)過程中，分別與參考振蕩器信號22和目標(biāo)振蕩器信號20相關(guān)聯(lián)的計數(shù)值可以用于通過校準(zhǔn)回路迭代地(iteratively)(例如遞歸地)產(chǎn)生修調(diào)代碼以及更新的修調(diào)代碼。修調(diào)代碼及其更新可以用于限定(例如，修改、迭代限定、增加、降低)目標(biāo)振蕩器信號20的頻率直至將目標(biāo)振蕩器信號20的頻率校準(zhǔn)(例如在指定閾值內(nèi)校準(zhǔn))為參考振蕩器信號22的頻率。一旦修調(diào)代碼為將目標(biāo)振蕩器信號20校準(zhǔn)為參考振蕩器信號22的頻率的值，該修調(diào)代碼就可以用于設(shè)定(例如，永久性地設(shè)定，通過熔斷器燒斷永久性地設(shè)定)目標(biāo)振蕩器信號20的頻率。在某些實施方式中，當(dāng)振蕩器校準(zhǔn)電路200已經(jīng)限定修調(diào)代碼后，頻率校準(zhǔn)可以被稱為已經(jīng)收斂，該修調(diào)代碼將目標(biāo)振蕩器信號20的頻率設(shè)定在參考振蕩器信號22的頻率的頻率增量內(nèi)(例如，修調(diào)代碼增量內(nèi)、修調(diào)代碼的I個最低有效位(LSB)內(nèi))或閾頻內(nèi)。在某些實施方式中，當(dāng)振蕩器校準(zhǔn)電路200已經(jīng)限定修調(diào)代碼之后，頻率校準(zhǔn)可以被稱為已經(jīng)收斂，該修調(diào)代碼將目標(biāo)振蕩器信號20的頻率設(shè)定為最接近參考振蕩器信號22的頻率的頻率增量。在某些實施方式中，用于(收斂時)設(shè)定目標(biāo)振蕩器信號20的頻率的修調(diào)代碼可以被稱為最終修調(diào)代碼。在某些實施方式中，當(dāng)修調(diào)代碼在兩個不同的修調(diào)代碼之間切換時(使目標(biāo)振蕩器信號20的頻率在參考振蕩器信號22的頻率的頻率增量內(nèi)的頻率之間切換)，頻率校準(zhǔn)可以被視為已經(jīng)收斂。換句話說，目標(biāo)振蕩器信號20的頻率可以響應(yīng)于在修調(diào)代碼之間切換在比參考振蕩器信號22的頻率略低(和/或接近)的頻率和在比參考振蕩器信號22的頻率略高(和/或接近)的頻率之間進行切換。在這樣的情況下，將目標(biāo)振蕩器信號20的頻率校準(zhǔn)為參考振蕩器信號22的頻率可以被稱為已經(jīng)收斂。在某些實施方式中，使目標(biāo)振蕩器信號20的頻率最接近參考振蕩器信號22的頻率的修調(diào)代碼可以選擇作為用于設(shè)定目標(biāo)振蕩器信號20的頻率的最終修調(diào)代碼。在某些實施方式中，振蕩器校準(zhǔn)電路100可以配置用于在若干微秒(例如10微秒、50微秒、200微秒)內(nèi)收斂。在某些實施方式中，收斂時間可以短于幾微秒(例如，10納秒)或大于幾微秒(例如，10毫秒、100毫秒)。在某些實施方式中，可以在校準(zhǔn)過程的第一次迭代(iteration，重復(fù))期間限定(并模擬(例如，在反饋回路中模擬))修調(diào)代碼，然后在校準(zhǔn)過程的隨后的迭代期間修改(并在校準(zhǔn)過程的隨后迭代期間模擬(例如，在反饋回路中模擬))，直至(基于修調(diào)代碼)校準(zhǔn)目標(biāo)振蕩器信號20的頻率。在某些實施方式中，振蕩器校準(zhǔn)電路200(例如，振蕩器校準(zhǔn)電路200的校準(zhǔn)回路)可以配置用于在校準(zhǔn)過程的幾次迭代內(nèi)(例如，在校準(zhǔn)過程的3次迭代內(nèi)、在校準(zhǔn)過程的少于3次迭代、在校準(zhǔn)過程的多于3次迭代)在修調(diào)代碼上收斂。在某些實施方式中，振蕩器校準(zhǔn)電路200可以配置用于精確執(zhí)行指定次數(shù)的迭代、少于指定次數(shù)的迭代或至少指定次數(shù)的迭代。在該實施方式中，通過比較與計數(shù)器電路230確定的這些信號中的每一個分別相關(guān)的計數(shù)值，將目標(biāo)振蕩器信號20校準(zhǔn)為參考振蕩器信號22。計數(shù)值可以表示一個或多個信號的相對頻率。具體地說，計數(shù)器電路230的目標(biāo)振蕩器計數(shù)器電路222配置用于在由計數(shù)器電路230的參考振蕩器計數(shù)器電路217計數(shù)的指定周期數(shù)內(nèi)對目標(biāo)振蕩器信號20的周期數(shù)計數(shù)。由目標(biāo)振蕩器計數(shù)器電路222計數(shù)的周期數(shù)可以被稱為目標(biāo)振蕩器計數(shù)值，由參考振蕩器計數(shù)器電路217計數(shù)的周期數(shù)可以被稱為參考振蕩器計數(shù)值。例如，參考振蕩器計數(shù)器電路217可以配置用于對表示為參考振蕩器計數(shù)值的參考振蕩器信號22的預(yù)定(例如預(yù)限定)周期數(shù)(也可稱為預(yù)定計數(shù)值)計數(shù)。在由參考振蕩器計數(shù)器電路217執(zhí)行計數(shù)的過程中，目標(biāo)振蕩器計數(shù)器電路222可以配置用于對表示為目標(biāo)振蕩器計數(shù)值的目標(biāo)振蕩器信號20的周期數(shù)計數(shù)(直至完成由參考振蕩器計數(shù)器電路217執(zhí)行的計數(shù))。與參考振蕩器信號22和目標(biāo)振蕩器信號20相關(guān)聯(lián)的相對周期數(shù)可以表不參考振蕩器信號22和目標(biāo)振蕩器信號20之間的相對頻率(例如，以參考振蕩器信號22為參考的目標(biāo)振蕩器信號20的相對頻率)。作為一個具體實例，參考振蕩器計數(shù)器電路217可以配置用于計數(shù)2000個周期的參考振蕩器信號22。在由參考振蕩器計數(shù)器電路217執(zhí)行計數(shù)的過程中，目標(biāo)振蕩器計數(shù)器電路222可以計數(shù)1500個周期的目標(biāo)振蕩器信號20。因此，參考振蕩器信號22在該實例中大致比目標(biāo)振蕩器信號20快25%。在某些實施方式中，參考振蕩器計數(shù)器電路217和/或目標(biāo)振蕩器計數(shù)器電路222可以配置用于對與指定時間段的信號有關(guān)的周期計數(shù)(而不基于預(yù)定周期數(shù))。在某些實施方式中，目標(biāo)振蕩器計數(shù)器電路222可以配置用于將目標(biāo)振蕩器信號20的周期計數(shù)至預(yù)定周期數(shù)(也可稱為預(yù)定計數(shù)值)，且參考振蕩器計數(shù)器電路217可以配置用于對參考振蕩器信號22的周期計數(shù)，直至由目標(biāo)振蕩器計數(shù)器電路222執(zhí)行的計數(shù)完成。差分電路240配置用于基于目標(biāo)振蕩器計數(shù)值和參考振蕩器計數(shù)值產(chǎn)生被存儲到差分寄存器25中的差值。在某些實施方式中，差分電路240可以配置用于執(zhí)行逐位減法。在某些實施方式中，差值可以表示參考振蕩器計數(shù)值和目標(biāo)振蕩器計數(shù)值之間的差。例如，如果參考振蕩器計數(shù)值為2500 (例如，2500個周期)且目標(biāo)振蕩器計數(shù)值為2000 (例如，2000個周期)，那么差分電路240可以配置用于將差值計算為500(例如，2500個周期-2000個周期=500個周期)。如圖2所示，由差分電路240計算出并存儲在差分寄存器25的部分26中的差值部分可以用作存儲在修調(diào)代碼寄存器23中的修調(diào)代碼(或修調(diào)代碼的更新版本)。在某些實施方式中，差分寄存器25的部分26可以被稱為修調(diào)代碼部分。因此，在某些實施方式中不可以使用部分27和/或部分28中計算并存儲的差值部分來限定存儲在修調(diào)代碼寄存器23中的修調(diào)代碼。在某些實施方式中，部分27可以被稱為截斷部分或修調(diào)代碼乘法器，部分28可以被稱為溢出部分。在某些實施方式中，溢出部分28可以配置用于存儲與符號擴展差值(sign extended difference value)相關(guān)聯(lián)的一個或多個位元值(bit value,位值)。在某些實施方式中，修調(diào)代碼部分26可以與存儲在差分寄存器25中的差值的位元值的中間部分相對應(yīng)。作為一個具體實例，在校準(zhǔn)過程的第一次迭代期間，可以基于第一目標(biāo)振蕩器計數(shù)值和第一參考振蕩器計數(shù)值計算第一差值。差值可以存儲在差分寄存器25中。在校準(zhǔn)過程的第一次迭代期間，第一差值的一部分(例如，差分寄存器25的修調(diào)代碼部分26中包括的一部分第一差值)可以存儲在修調(diào)代碼寄存器23中作為修調(diào)代碼。在校準(zhǔn)過程的隨后迭代期間，可以基于第二目標(biāo)振蕩器計數(shù)值和第二參考振蕩器計數(shù)值計算第二差值。第二差值可以存儲在差分寄存器25中。在第一次迭代期間限定的修調(diào)代碼在第二次迭代期間可以存儲在先前修調(diào)代碼寄存器29中作為先前修調(diào)代碼。第二差值的一部分(例如，差分寄存器25的修調(diào)代碼部分26中包括的第二差值的一部分)可以利用累積電路250與存儲在先前修調(diào)代碼寄存器29中的先前修調(diào)代碼組合在一起以限定存儲在修調(diào)代碼寄存器23中的更新的修調(diào)代碼。在校準(zhǔn)過程的隨后迭代期間可以進一步更新存儲在修調(diào)代碼寄存器23中的更新的修調(diào)代碼，直至將目標(biāo)振蕩器信號20校準(zhǔn)為參考振蕩器信號22 (或直至計算出(例如達(dá)到)最大或最小修調(diào)代碼)。在某些實施方式中，在上述的校準(zhǔn)過程的第一次迭代期間，可以利用累積電路250基于存儲在先前修調(diào)代碼寄存器29中的值組合存儲在差分寄存器25的修調(diào)代碼部分26中的一部分第一差值來限定存儲在修調(diào)代碼寄存器23中的修調(diào)代碼。在某些實施方式中，累積電路250可以配置用于執(zhí)行逐位加法。因為存儲在先前修調(diào)代碼寄存器29中的值可以初始化為零(因為尚未限定先前修調(diào)代碼)，所以利用累積電路250存儲在修調(diào)代碼寄存器23中的修調(diào)代碼可能與差分寄存器25的修調(diào)代碼部分26中存儲的一部分第一差值相對應(yīng)(例如可以相同)。雖然圖2中未示出，但在某些實施方式中，在校準(zhǔn)過程的第一次迭代期間，差分寄存器25的修調(diào)代碼部分26中存儲的一部分第一差值可以繞過累積電路250且可以用于限定存儲在修調(diào)代碼寄存器23中的修調(diào)代碼。在某些實施方式中，修調(diào)代碼可以逐步修改為飽和點(例如，上達(dá)最大值(不發(fā)生翻轉(zhuǎn)(rolling over)),下至最小值(不發(fā)生翻轉(zhuǎn)))。例如，如果修調(diào)代碼是限定字(word)的三個位元值，那么修調(diào)代碼可以表示數(shù)值O至7 (其可以與目標(biāo)振蕩器信號20的8種不同的頻率設(shè)定值對應(yīng))，其中O與目標(biāo)振蕩器信號20的最小頻率設(shè)定值(或變化)相關(guān)聯(lián)，7可以與目標(biāo)振蕩器信號20的最大頻率設(shè)定值(或變化)相關(guān)聯(lián)。如圖2所示，控制器電路260包括模擬電路262。該模擬電路262配置用于觸發(fā)目標(biāo)振蕩器220基于存儲在修調(diào)代碼寄存器23中的修調(diào)代碼(例如，更新的修調(diào)代碼)進行操作(而無需燒斷熔斷器來永久地設(shè)定目標(biāo)振蕩器信號20的頻率)。例如，在校準(zhǔn)過程的第一次迭代期間，基于差分電路240產(chǎn)生的第一差值計算的第一修調(diào)代碼可以存儲在修調(diào)代碼寄存器23中?？梢曰谀繕?biāo)振蕩器信號20的第一頻率(例如，初始頻率、默認(rèn)頻率)和參考振蕩器信號22的頻率計算第一差值。第一修調(diào)代碼可以用于觸發(fā)由目標(biāo)振蕩器220產(chǎn)生的目標(biāo)振蕩器信號20的頻率從第一頻率變?yōu)榈诙l率(例如，觸發(fā)增加或降低)。在校準(zhǔn)過程的隨后的迭代期間，可以將第一修調(diào)代碼存儲在現(xiàn)有修調(diào)代碼寄存器29中作為現(xiàn)有修調(diào)代碼。可以利用累積電路250基于差分電路240產(chǎn)生的第二差值和存儲在先前修調(diào)代碼寄存器29中的先前修調(diào)代碼的組合來將第一修調(diào)代碼更新為第二修調(diào)代碼。第二差值可以由差分電路240基于參考振蕩器信號22的頻率以及基于第一修調(diào)代碼觸發(fā)的目標(biāo)振蕩器信號20的第二頻率進行計算。第二修調(diào)代碼可以由模擬電路262應(yīng)用到目標(biāo)振蕩器220以便將目標(biāo)振蕩器信號20的第二頻率變?yōu)槟繕?biāo)振蕩器信號20的第三頻率。在某些實施方式中，可以執(zhí)行校準(zhǔn)過程的額外迭代，直至將目標(biāo)振蕩器信號20校準(zhǔn)為參考振蕩器信號22 (例如，校準(zhǔn)在閾值內(nèi))。在完成對目標(biāo)振蕩器信號20進行校準(zhǔn)之后，控制器電路260的熔斷器模塊264可以配置用于永久地將目標(biāo)振蕩器信號20的頻率設(shè)定為校準(zhǔn)頻率(例如，通過熔斷器燒斷或另一個電路網(wǎng)絡(luò)永久地設(shè)定)。利用上述實例，如果將目標(biāo)振蕩器信號20的第三頻率(其基于第二修調(diào)代碼)校準(zhǔn)為參考振蕩器信號22的頻率，那么熔斷器模塊264可以基于第二修調(diào)代碼將與目標(biāo)振蕩器220相關(guān)聯(lián)的熔斷器燒斷(或觸發(fā)其燒斷)以便將目標(biāo)振蕩器信號20的頻率設(shè)定為第三頻率。在某些實施方式中，目標(biāo)振蕩器信號20的頻率可以設(shè)定在響應(yīng)于計算出的(例如達(dá)到的)或超過的最大或最小修調(diào)代碼的頻率。如上所述，在該實施方式中，僅差分寄存器25的修調(diào)代碼部分26中包括的一部分差值用于限定修調(diào)代碼。在某些實施方式中，用于限定修調(diào)代碼的一部分差值可以基于修調(diào)代碼精度(例如，目標(biāo)修調(diào)代碼精度、指定修調(diào)代碼精度、預(yù)定義修調(diào)代碼精度)。具體地說，可以對在校準(zhǔn)過程迭代期間由參考振蕩器計數(shù)器電路217計數(shù)的參考振蕩器信號22的預(yù)定周期數(shù)進行限定，使得可以截斷(truncate)差分電路240計算的差值?？梢詫υ谛?zhǔn)過程迭代期間由參考振蕩器計數(shù)器電路217計數(shù)的參考振蕩器信號22的預(yù)定周期數(shù)進行限定，使得可以截斷差分電路240計算的差值，而不導(dǎo)致精度意外降低(或產(chǎn)生指定精度)。例如，可以基于公式(I)確定在迭代期間由參考振蕩器計數(shù)器電路217計數(shù)的預(yù)定周期數(shù):
權(quán)利要求
1.一種裝置，包括: 參考振蕩器計數(shù)器電路，被配置為基于參考振蕩器信號產(chǎn)生參考振蕩器計數(shù)值； 目標(biāo)振蕩器計數(shù)器電路，被配置為基于目標(biāo)振蕩器信號產(chǎn)生目標(biāo)振蕩器計數(shù)值，所述目標(biāo)振蕩器信號的頻率是對照所述參考振蕩器信號的頻率進行校準(zhǔn)的目標(biāo)； 差分電路，被配置為計算所述參考振蕩器計數(shù)值和所述目標(biāo)振蕩器計數(shù)值之間的差；以及 累積電路，被配置為僅基于來自所述差的位元值的一部分來限定修調(diào)代碼。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，還包括: 累積電路，被配置為基于先前修調(diào)代碼和所述差的所述一部分的組合來限定所述修調(diào)代碼。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中，基于來自所述差的中間部分的位元值限定所述修調(diào)代碼。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中，所述參考振蕩器計數(shù)器電路被配置為基于計數(shù)所述參考振蕩器信號的周期至預(yù)定計數(shù)值而產(chǎn)生所述參考振蕩器計數(shù)值， 所述裝置還包括: 控制器電路，被配置為在所述參考振蕩器計數(shù)器電路達(dá)到所述預(yù)定計數(shù)值之前，計算所述參考振蕩器信號的周期數(shù)與所述目標(biāo)振蕩器信號的周期數(shù)的比。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，還包括: 控制器電路，被配置為計算參考振蕩器信號的周期數(shù)與目標(biāo)振蕩器信號的周期數(shù)的t匕，所述控制器電路被配置為當(dāng)所述比大于表示由修調(diào)代碼能實現(xiàn)的最大調(diào)整的閾值時觸發(fā)校準(zhǔn)終止。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中，所述參考振蕩器計數(shù)值是基于大于或等于被除以2的修調(diào)代碼精度的平方根的2的冪所限定的預(yù)定計數(shù)值。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，還包括: 電路，被配置為基于所述差的最高有效位和來自所述差的位元值的中間部分的至少一部分的異或組合觸發(fā)控制器電路來終止對照參考振蕩器信號對目標(biāo)振蕩器信號的頻率進行校準(zhǔn)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，還包括: 控制器電路，被配置為觸發(fā)迭代地更新所述修調(diào)代碼，直到所述修調(diào)代碼不變化或所述修調(diào)代碼在兩個不同值之間切換。
9.一種方法，包括: 計數(shù)參考振蕩器信號的周期數(shù)直至預(yù)定計數(shù)值，所述預(yù)定計數(shù)值基于大于或等于被除以2的修調(diào)代碼精度的平方根的2的冪； 在與所述參考振蕩器信號相關(guān)聯(lián)的計數(shù)期間對目標(biāo)振蕩器信號的周期數(shù)計數(shù)；以及 基于所述目標(biāo)振蕩器信號的周期數(shù)和所述參考振蕩器信號的周期數(shù)之間的差的一部分計算用于校準(zhǔn)所述目標(biāo)振蕩器信號的修調(diào)代碼。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中，所述預(yù)定計數(shù)值基于上取整到最接近的2的冪的值。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中，在第一次校準(zhǔn)迭代期間執(zhí)行與所述參考振蕩器相關(guān)聯(lián)的計數(shù)、與所述目標(biāo)振蕩器相關(guān)聯(lián)的計數(shù)、以及所述計算，其中，所述修調(diào)代碼是第一修調(diào)代碼，所述差是第一差； 基于所述第一修調(diào)代碼修改所述目標(biāo)振蕩器信號的頻率； 在第二次校準(zhǔn)迭代期間基于所述目標(biāo)振蕩器信號的修改后頻率計算第二差； 在第二次校準(zhǔn)迭代期間將所述第一修調(diào)代碼指定為先前修調(diào)代碼；以及 基于所述第二差的一部分和所述先前修調(diào)代碼的組合計算第二修調(diào)代碼。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，還包括: 當(dāng)所述修調(diào)代碼不變化或在兩個不同值之間切換時，發(fā)送通過修調(diào)代碼狀態(tài)。
13.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中，計算所述修調(diào)代碼包括在除去至少三個位元值之后將所述差與先前修調(diào)代碼值相加。
14.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中，在校準(zhǔn)過程期間迭代地執(zhí)行與所述參考振蕩器信號相關(guān)聯(lián)的計數(shù)、與所述目標(biāo)振蕩器信號相關(guān)聯(lián)的計數(shù)、以及計算修調(diào)代碼， 所述方法還包括: 在指定次數(shù)的迭代之后終止所述校準(zhǔn)過程。
15.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中，基于線性修調(diào)代碼關(guān)系計算所述修調(diào)代碼，且所述修調(diào)對所述目標(biāo)振蕩器信號具有非線性影響。
16.一種裝置,包括: 目標(biāo)振蕩器校準(zhǔn)電路，包括被配置為產(chǎn)生目標(biāo)振蕩器信號的目標(biāo)振蕩器； 輸入端子，與所述目標(biāo)振蕩器校準(zhǔn)電路耦接，所述輸入端子被配置為在第一時間接收使能信號，所述使能信號被配置為觸發(fā)所述目標(biāo)振蕩器校準(zhǔn)電路的操作，并且所述輸入端子被配置為，在所述第一時間之后的第二時間，接收用于校準(zhǔn)所述目標(biāo)振蕩器信號的參考振蕩器信號；以及 輸出端子，與所述目標(biāo)振蕩器校準(zhǔn)電路耦接并被配置為在完成所述目標(biāo)振蕩器信號的校準(zhǔn)之后的第三時間接收修調(diào)狀態(tài)的指示。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的裝置，其中，所述輸入端子是與所述目標(biāo)振蕩器校準(zhǔn)電路耦接的唯一輸入端子。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的裝置，其中，所述輸出端子是與所述目標(biāo)振蕩器校準(zhǔn)電路耦接的唯一輸出端子。
19.根據(jù)權(quán)利要求16所述的裝置，其中，所述輸入端子、所述輸出端子以及所述目標(biāo)振蕩器校準(zhǔn)電路集成到芯片級封裝件中。
20.根據(jù)權(quán)利要求16所述的裝置，其中，在單一校準(zhǔn)模式期間基于迭代校準(zhǔn)過程執(zhí)行所述目標(biāo)振蕩器信號的校準(zhǔn)。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于振蕩器自我修調(diào)校準(zhǔn)的方法及裝置。在一個總體方面，一種裝置可包括配置用于基于參考振蕩器信號產(chǎn)生參考振蕩器計數(shù)值的參考振蕩器計數(shù)器電路，以及配置用于基于目標(biāo)振蕩器信號產(chǎn)生目標(biāo)振蕩器計數(shù)值的目標(biāo)振蕩器計數(shù)器電路，其中目標(biāo)振蕩器信號具有作為對照參考振蕩器信號的頻率進行校準(zhǔn)的對象的頻率。所述裝置可包括配置用于計算參考振蕩器計數(shù)器值和目標(biāo)振蕩器計數(shù)器值之間的差的差分電路，以及配置用于僅基于來自差的位元值的一部分限定修調(diào)代碼的累積電路。
文檔編號H03L7/00GK103187969SQ20121058756
公開日2013年7月3日 申請日期2012年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月30日
發(fā)明者約翰·R·特納, 泰勒·戴格勒 申請人:飛兆半導(dǎo)體公司