用于時(shí)鐘恢復(fù)的方法及設(shè)備的制造方法
【專利說(shuō)明】
[0001] 相關(guān)申請(qǐng)案奪叉參考
[0002] 本申請(qǐng)案主張?jiān)?013年3月12日提出申請(qǐng)的第61/777, 678號(hào)美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)案 的權(quán)益，所述美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)案的全文并入本文中。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003] 本發(fā)明涉及一種用于時(shí)鐘恢復(fù)的方法及設(shè)備，特定來(lái)說(shuō)涉及控制器區(qū)域網(wǎng)絡(luò) (CAN)總線信號(hào)的時(shí)鐘恢復(fù)。
【背景技術(shù)】
[0004] CAN信號(hào)為不提供單獨(dú)時(shí)鐘信號(hào)的不同步串行通信信號(hào)。因此，CAN使用將時(shí)鐘信 號(hào)嵌入于所發(fā)射串行數(shù)據(jù)流中的不同步發(fā)射。接收裝置必須接著分析此信號(hào)且重建時(shí)鐘以 使所述裝置與所述所接收串行流同步?？刂破鲄^(qū)域網(wǎng)絡(luò)（CAN)協(xié)議為不同步串行總線，其 具有經(jīng)設(shè)計(jì)以用于苛刻環(huán)境（例如汽車及工業(yè)應(yīng)用）中的快速、穩(wěn)健通信的不歸零（NRZ) 位編碼。CAN協(xié)議允許用戶編程位速率、位的樣本點(diǎn)及對(duì)位取樣的次數(shù)。借助這些特征，可 針對(duì)既定應(yīng)用將網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化。CAN協(xié)議的特定位定時(shí)論述于帕特理查茲（Pat Richards)的出 版于2001年的應(yīng)用筆記"理解微芯片的CAN模塊位定時(shí)"(AN754)中，其以引用方式并入本 文中。
[0005] 接收裝置內(nèi)的定時(shí)通常由接收裝置的內(nèi)部或外部振蕩器控制。此些振蕩器通常提 供裝置內(nèi)的有限定時(shí)分辨率。然而，CAN系統(tǒng)中的振蕩器容差需要比借助內(nèi)部振蕩器跨越 操作溫度范圍正常可達(dá)成的容差嚴(yán)格。此要求CAN模塊用外部源（晶體、時(shí)鐘等）來(lái)計(jì)時(shí)。 具有內(nèi)部時(shí)鐘源是更合意的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 因此，需要可操作以借助內(nèi)部時(shí)鐘源接收CAN信號(hào)的經(jīng)改進(jìn)裝置。
[0007] 根據(jù)實(shí)施例，一種集成電路裝置可包括：內(nèi)部振蕩器，其用于產(chǎn)生系統(tǒng)時(shí)鐘；微調(diào) 邏輯，其包括用于調(diào)整所述內(nèi)部振蕩器的振蕩頻率的微調(diào)寄存器；串行數(shù)據(jù)接收器，其中串 行數(shù)據(jù)流包含同步信號(hào)，其中所述同步信號(hào)可操作以指示所述系統(tǒng)時(shí)鐘為正確的、太快或 太慢；電路，其用于對(duì)所述同步信號(hào)進(jìn)行解碼，所述電路可操作以在對(duì)所述同步信號(hào)的評(píng)估 后即刻重新調(diào)整存儲(chǔ)于所述微調(diào)寄存器中的值。
[0008] 根據(jù)另一實(shí)施例，所述集成電路裝置可為CAN協(xié)議控制器。根據(jù)另一實(shí)施例，所述 串行數(shù)據(jù)流可為CAN數(shù)據(jù)流。根據(jù)另一實(shí)施例，所述同步信號(hào)可為所述串行數(shù)據(jù)流中的同 步跳躍寬度值。根據(jù)另一實(shí)施例，內(nèi)部振蕩器可為RC振蕩器。根據(jù)另一實(shí)施例，所述集成 電路裝置另外可包括與所述RC振蕩器耦合的PLL以提供所述系統(tǒng)時(shí)鐘。根據(jù)另一實(shí)施例， 所述微調(diào)寄存器可為微控制器或CAN協(xié)議控制器的配置寄存器。根據(jù)另一實(shí)施例，所述集 成電路裝置可進(jìn)一步包括CAN單元，所述CAN單元包括取決于所述同步跳躍寬度值而產(chǎn)生 控制信號(hào)的同步跳躍寬度處理器，所述同步跳躍寬度處理器與經(jīng)配置以使所述微調(diào)寄存器 遞增或遞減的振蕩器調(diào)諧單元耦合根據(jù)另一實(shí)施例，所述集成電路裝置可進(jìn)一步包括與溫 度寄存器耦合的溫度傳感器，其中所述溫度寄存器與所述振蕩器調(diào)諧單元耦合。
[0009] 根據(jù)另一實(shí)施例，一種用于操作集成電路裝置的方法可包括：由內(nèi)部振蕩器產(chǎn)生 系統(tǒng)時(shí)鐘；給微調(diào)寄存器加載以調(diào)整所述內(nèi)部振蕩器的振蕩頻率；由串行數(shù)據(jù)接收器接收 串行數(shù)據(jù)流，其中所述串行數(shù)據(jù)流包含同步信號(hào)，其中所述同步信號(hào)可操作以指示所述系 統(tǒng)時(shí)鐘為正確的、太快或太慢；及評(píng)估所述同步信號(hào)且取決于所述同步信號(hào)而重新調(diào)整存 儲(chǔ)于所述微調(diào)寄存器中的值。
[0010] 根據(jù)所述方法的另一實(shí)施例，所述集成電路裝置可為CAN協(xié)議控制器且所述串行 數(shù)據(jù)流可為CAN數(shù)據(jù)流。根據(jù)所述方法的另一實(shí)施例，所述同步信號(hào)可為所述串行數(shù)據(jù)流 中的同步跳躍寬度值。根據(jù)所述方法的另一實(shí)施例，所述內(nèi)部振蕩器可為RC振蕩器。根據(jù) 所述方法的另一實(shí)施例，所述方法可進(jìn)一步包括：通過(guò)PLL使所述RC振蕩器的輸出頻率倍 增以提供所述系統(tǒng)時(shí)鐘。根據(jù)所述方法的另一實(shí)施例，所述微調(diào)寄存器可為微控制器的配 置寄存器。根據(jù)所述方法的另一實(shí)施例，所述方法可進(jìn)一步包括：取決于所述同步跳躍寬度 值而使所述微調(diào)寄存器遞增或遞減預(yù)定義步長(zhǎng)值。根據(jù)所述方法的另一實(shí)施例，所述方法 可進(jìn)一步包括：由內(nèi)部溫度傳感器來(lái)測(cè)量所述集成電路裝置的溫度并根據(jù)所述溫度來(lái)微調(diào) 所述振蕩器頻率。
【附圖說(shuō)明】
[0011] 聯(lián)合附圖參照以下說(shuō)明可更完全地理解本發(fā)明，附圖中：
[0012] 圖1展示典型CAN信號(hào)的時(shí)間量子位分段及位周期的時(shí)序圖。
[0013] 圖2為典型所接收CAN信號(hào)的情景的時(shí)序圖。
[0014] 圖3為包含根據(jù)各種實(shí)施例產(chǎn)生的邏輯信號(hào)的另一時(shí)序圖；
[0015] 圖4為根據(jù)各種實(shí)施例的可編程振蕩器的一般框圖。
[0016] 圖5為接收裝置的詳細(xì)框圖。
[0017] 圖6展示根據(jù)各種實(shí)施例的集成電路裝置的多個(gè)可能封裝。
[0018] 雖然本發(fā)明易于作出各種修改及替代形式，但在圖式中是展示并在本文中詳細(xì)描 述其特定實(shí)例性實(shí)施例。然而，應(yīng)理解，本文對(duì)特定實(shí)例性實(shí)施例的說(shuō)明并非意欲將本發(fā)明 限定于本文中所揭示的特定形式，而是相反，本發(fā)明將涵蓋所有修改及等效形式。
【具體實(shí)施方式】
[0019] 各種實(shí)施例允許不同步所接收信號(hào)中的CAN時(shí)鐘的恢復(fù)，因此可動(dòng)態(tài)地校準(zhǔn)內(nèi)部 振蕩器。舉例來(lái)說(shuō)，可通過(guò)監(jiān)視同步跳躍寬度（SJW)相位調(diào)整信號(hào)及視需要校準(zhǔn)振蕩器來(lái) 動(dòng)態(tài)地校準(zhǔn)根據(jù)CAN協(xié)議操作的接收裝置的內(nèi)部振蕩器。
[0020] 集成振蕩器通常以內(nèi)部電阻器-電容器振蕩電路操作?？墒褂酶鞣N內(nèi)部電路（特 定來(lái)說(shuō)鎖相環(huán)路）及其它電路來(lái)使由此些電路產(chǎn)生的時(shí)鐘信號(hào)穩(wěn)定。為降低成本，微控制 器通常使用此些內(nèi)部電路，借此避免外部振蕩器，例如晶體。舉例來(lái)說(shuō)，此些微控制器的集 成振蕩器隨著時(shí)間、電壓及溫度而漂移，特定來(lái)說(shuō)比外部晶體振蕩器實(shí)質(zhì)上更多地漂移。內(nèi) 部振蕩器隨著溫度漂移太多而不允許與CAN模塊一起使用。然而，根據(jù)各種實(shí)施例，避免對(duì) 具有低PPM變化的外部時(shí)鐘的需要。
[0021] 根據(jù)各種實(shí)施例，可使用CAN模塊中的同步跳躍寬度（SJW)機(jī)制（當(dāng)在接收模式 中時(shí)其自動(dòng)調(diào)整既定位時(shí)間以保持與發(fā)射節(jié)點(diǎn)同步，如在上文所提及的應(yīng)用筆記AN754中 更詳細(xì)地論述）來(lái)動(dòng)態(tài)地微調(diào)內(nèi)部振蕩器以匹配發(fā)射節(jié)點(diǎn)的振蕩器。
[0022] 如上文所提及，時(shí)鐘信號(hào)不作為CAN信號(hào)的單獨(dú)部分來(lái)發(fā)送。CAN指定1. 58%的 最壞情形振蕩器容差且許多系統(tǒng)需要更嚴(yán)格的容差，特定來(lái)說(shuō)汽車系統(tǒng)可需要跨越汽車溫 度范圍（_40°C到+125°C)的0.3%容差。因此，根據(jù)各種實(shí)施例，為滿足這些規(guī)范，可動(dòng)態(tài) 地校準(zhǔn)接收裝置的內(nèi)部振蕩器以補(bǔ)償隨著溫度及電壓的內(nèi)部振蕩器漂移，以消除對(duì)外部時(shí) 鐘源的需要。
[0023] 可通過(guò)使用建