專利名稱：一種單晶振電子設(shè)備及確定分頻系數(shù)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電子設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種單晶振電子設(shè)備及確定分頻系數(shù)的 方法。
背景技術(shù)：
晶體振蕩器簡(jiǎn)稱晶振，其作用在于產(chǎn)生原始的時(shí)鐘信號(hào)，這個(gè)原始時(shí)鐘信號(hào)經(jīng)過 頻率發(fā)生器的倍頻或分頻后就成了電子設(shè)備需要的各種不同頻率的時(shí)鐘信號(hào)。時(shí)鐘信號(hào)頻 率越高，對(duì)信號(hào)質(zhì)量要求越高，能耗越大，與同樣產(chǎn)品相比，高頻率等效于高性能。目前在需要晶振的電子設(shè)備中，由于電子設(shè)備中不同功能單元對(duì)時(shí)鐘信號(hào)頻率的 要求不同，導(dǎo)致電子設(shè)備中一般采用多個(gè)晶振滿足各功能單元所需的時(shí)鐘信號(hào)頻率。鎖相環(huán)(Phase Locked Loop, PLL)是一種反饋控制電路，利用外部輸入的參考信 號(hào)控制環(huán)路內(nèi)部振蕩信號(hào)的頻率和相位。現(xiàn)在的電子設(shè)備中，利用晶振產(chǎn)生原始時(shí)鐘信號(hào) 后，一般通過晶振連接一級(jí)鎖相環(huán)電路實(shí)現(xiàn)對(duì)原始時(shí)鐘信號(hào)的頻率和相位調(diào)整，調(diào)整后得 到各功能單元所需的時(shí)鐘信號(hào)。在一個(gè)電子設(shè)備中各功能單元所需時(shí)鐘信號(hào)頻率差異可能非常大時(shí)，采用一個(gè)晶 振連接一級(jí)鎖相環(huán)電路，已無(wú)法滿足能夠調(diào)整到每個(gè)功能單元要求的時(shí)鐘信號(hào)。例如在多媒體播放器中，如圖1所示，支持日歷顯示的日歷顯示單元11和支持鬧 鐘功能的鬧鐘單元12，往往需要達(dá)到極低功耗，例如IOOuA以下，以延長(zhǎng)多媒體播放器的待 機(jī)時(shí)間，因此通常采用時(shí)鐘頻率為32. 768kHz的低頻晶振1，低頻晶振1產(chǎn)生的時(shí)鐘信號(hào)分 別輸入到日歷顯示單元11和鬧鐘單元12 ；而對(duì)于傳輸數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)傳輸單元，在傳輸數(shù)據(jù)時(shí) 往往需要遵循特定的協(xié)議，例如對(duì)于USB輸入輸出接口電路22采用USB 2. 0協(xié)議時(shí)，傳輸 要求時(shí)鐘頻率為480MHz，頻偏在+/-500ppm以內(nèi)，時(shí)鐘抖動(dòng)在300ps以內(nèi)。USB輸入輸出接口電路22所需的時(shí)鐘信號(hào)頻率與低頻晶振1產(chǎn)生的時(shí)鐘信號(hào)頻率 差異非常大，采用32. 768kHz的低頻晶振1連接一級(jí)鎖相環(huán)的方式，是無(wú)法滿足USB輸入輸 出接口電路22的時(shí)鐘信號(hào)頻率要求的。因此通常還需要一個(gè)時(shí)鐘信號(hào)頻率相對(duì)較高的晶振，如圖1所示，具體地，采用頻 率為24MHz的高頻晶振2，高頻晶振2連接鎖相環(huán)PLL21，高頻晶振2產(chǎn)生的時(shí)鐘信號(hào)送到 鎖相環(huán)PLL 21的輸入端，經(jīng)鎖相環(huán)PLL 21對(duì)該時(shí)鐘信號(hào)進(jìn)行頻率和相位調(diào)整后，進(jìn)一步產(chǎn) 生480MHz的時(shí)鐘信號(hào)，送到USB輸入輸出接口電路22，用作USB輸入輸出接口電路22的數(shù) 據(jù)傳輸時(shí)鐘。現(xiàn)有電子設(shè)備中采用多個(gè)晶振來滿足不同功能單元對(duì)不同時(shí)鐘信號(hào)要求的方式， 增加了電子設(shè)備成本和且采用多個(gè)晶振增加了實(shí)現(xiàn)各功能單元時(shí)鐘信號(hào)要求的復(fù)雜度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實(shí)施例提供一種單晶振電子設(shè)備及確定分頻系數(shù)的方法，以克服現(xiàn)有電子 設(shè)備采用多個(gè)晶振造成設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜的問題。
本發(fā)明提供一種單晶振電子設(shè)備，包括至少兩個(gè)需要不同時(shí)鐘信號(hào)的功能單元， 還包括一個(gè)晶體振蕩器，用于產(chǎn)生第一時(shí)鐘信號(hào)，并將所述第一時(shí)鐘信號(hào)輸入到需要該 第一時(shí)鐘信號(hào)的功能單元；至少一個(gè)調(diào)整電路，每個(gè)調(diào)整電路包括至少兩個(gè)級(jí)聯(lián)的鎖相環(huán)，用于將所述第一 時(shí)鐘信號(hào)逐級(jí)進(jìn)行頻率和相位調(diào)整，調(diào)整后得到所需的不同時(shí)鐘信號(hào)中與第一時(shí)鐘信號(hào)的 頻率差值超過設(shè)定值的一路時(shí)鐘信號(hào)，并將調(diào)整后的時(shí)鐘信號(hào)輸入到需要該調(diào)整后的時(shí)鐘 信號(hào)的功能單元。較佳地，其中一個(gè)功能單元具體用于數(shù)據(jù)傳輸，另一個(gè)功能單元具體用于實(shí)現(xiàn)與 標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間相關(guān)的時(shí)間功能；所述晶體振蕩器產(chǎn)生的第一時(shí)鐘信號(hào)，具體為用于實(shí)現(xiàn)與標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間相關(guān)的時(shí)間功 能的功能單元所需的時(shí)鐘信號(hào)；其中一個(gè)調(diào)整電路與用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓δ軉卧B接，該調(diào)整電路包括兩個(gè)級(jí)聯(lián)的鎖相環(huán)，第一級(jí)鎖相環(huán)用于將第一時(shí)鐘信號(hào)調(diào)整為設(shè)定的中間時(shí)鐘信 號(hào)，第二級(jí)鎖相環(huán)用于將所述設(shè)定的中間時(shí)鐘信號(hào)，調(diào)整為用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓δ軉卧?的時(shí)鐘信號(hào)。較佳地，第一級(jí)鎖相環(huán)包括第一分頻器、鑒頻鑒相器、電荷泵、壓控振蕩器、第二分 頻器和第三分頻器，其中第一分頻器，對(duì)所述晶體振蕩器產(chǎn)生的第一時(shí)鐘信號(hào)進(jìn)行i/m分頻后輸出；鑒頻鑒相器，對(duì)所述第一分頻器輸出的信號(hào)和第二分頻器輸出的信號(hào)進(jìn)行鑒頻鑒 相，并輸出反映鑒頻鑒相結(jié)果的信號(hào)；電荷泵，將所述鑒頻鑒相器輸出的信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)后輸出；壓控振蕩器，接收所述電荷泵輸出的電壓信號(hào)，輸出振蕩頻率受接收的電壓信號(hào) 控制的時(shí)鐘信號(hào)；第二分頻器，對(duì)所述壓控振蕩器輸出的時(shí)鐘信號(hào)進(jìn)行1/N2分頻后輸出；第三分頻器，對(duì)所述壓控振蕩器輸出的時(shí)鐘信號(hào)1/N3分頻后得到設(shè)定的中間時(shí) 鐘信號(hào)，并輸出到第二級(jí)鎖相環(huán)；所述m、N2和N3均為正整數(shù)。較佳地，所述晶體振蕩器產(chǎn)生的第一時(shí)鐘信號(hào)的頻率為32. 768kHz ；所述第一級(jí) 鎖相環(huán)調(diào)整后的設(shè)定中間時(shí)鐘信號(hào)的頻率為24MHz。較佳地，所述壓控振蕩器為包括至少兩級(jí)延時(shí)單元的環(huán)路壓控振蕩器，每個(gè)延時(shí) 單元受電荷泵輸出的電壓信號(hào)控制產(chǎn)生一個(gè)延時(shí)，所述至少兩級(jí)延時(shí)單元的延時(shí)疊加構(gòu)成 輸出的時(shí)鐘信號(hào)的一個(gè)振蕩周期。較佳地，所述延時(shí)單元的個(gè)數(shù)為四個(gè)。較佳地，所述電荷泵輸出端連接有穩(wěn)定電路，所述穩(wěn)壓電路包括第一電容、第二 電容和電阻，其中第一電容，一端接入電荷泵的輸出端，另一端接地；電阻，一端接入電荷泵的輸出端，另一端與第二電容的一端連接；所述第二電容的另一端接地。
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較佳地，所述單晶振電子設(shè)備具體為單晶振多媒體播放設(shè)備。本發(fā)明還提供一種確定分頻系數(shù)的方法，該方法應(yīng)用于上述單晶振電子設(shè)備中第 一級(jí)鎖相環(huán)中N1、N2和N3的確定，包括確定N1*N3取值；根據(jù)N1*N3的取值，根據(jù)下式確定N2的預(yù)取值N2 = F1*N1*N3+M ；其中，F(xiàn)l為第一時(shí)鐘信號(hào)的頻率除以設(shè)定的中間時(shí)鐘信號(hào)的頻率得到的整數(shù)，M 為Fl' *N1*N3后經(jīng)四舍五入得到的整數(shù)，F(xiàn)l'為第一時(shí)鐘信號(hào)的頻率除以設(shè)定的中間時(shí) 鐘信號(hào)的頻率得到的小數(shù)；確定所述N2的預(yù)取值引起的頻偏，所述頻偏在設(shè)定誤差范圍內(nèi)時(shí)，將所述N2的預(yù) 取值賦值給N2，根據(jù)確定的N1*N3取值分別為Ni、N3賦值。較佳地，確定所述N2的預(yù)取值引起的頻偏，具體包括通過下式確定頻偏
(NlΛ-—--1 * 1000000 ο
{F!* Ni* Ν3 + Fl'* Ν\* Ν3 J較佳地，還包括所述頻偏超出設(shè)定誤差范圍時(shí)，改變m*N3取值重新確定N2的預(yù) 取值，直至所述N2的預(yù)取值引起的頻偏在設(shè)定誤差范圍內(nèi)時(shí)，再重新確定m、N2和N3的取值。較佳地，所述第一時(shí)鐘信號(hào)的頻率為32. 768kHz，所述設(shè)定中間時(shí)鐘信號(hào)的頻率為 24MHz，所述m*N3和N2的取值為如下六組取值中任一組第一組N1*N3的取值為 3，N2 為 2197 ；第二組N1*N3的取值為 5，N2 為 3662 ；第三組N1*N3的取值為6，N2為4395 ；第四組N1*N3的取值為9，N2為6592;第五組:N1*N3的取值為11，N2為8057 ；第六組N1*N3的取值為12，N2為8789。。本發(fā)明提供的單晶振電子設(shè)備及確定分頻系數(shù)的方法，具有以下有益效果在電 子設(shè)備中只需要一個(gè)晶振即可滿足多個(gè)功能單元的時(shí)鐘信號(hào)要求，可同時(shí)支持多種功能如 曰歷、鬧鐘、數(shù)據(jù)傳輸?shù)葢?yīng)用，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，設(shè)備體積小，成本低廉。


圖1為現(xiàn)有采用多晶振的電子設(shè)備結(jié)構(gòu)圖；圖2為本發(fā)明提供的單晶振電子設(shè)備結(jié)構(gòu)圖；圖3為依照本發(fā)明實(shí)施例中單晶振電子設(shè)備結(jié)構(gòu)圖；圖4為依照本發(fā)明實(shí)施例中單晶振電子設(shè)備的調(diào)整電路的第一級(jí)鎖相環(huán)內(nèi)部結(jié) 構(gòu)圖；圖5為依照本發(fā)明實(shí)施例中確定分頻系數(shù)的方法流程圖；圖6a為依照本發(fā)明實(shí)施例中第一級(jí)鎖相環(huán)的壓控振蕩器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖；圖6b為依照本發(fā)明實(shí)施例中每一延時(shí)單元的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖；圖7為依照本發(fā)明實(shí)施例中產(chǎn)生圖6b中Vbn信號(hào)的電路圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明提出的單晶振電子設(shè)備及確定分頻系數(shù)的 方法進(jìn)行更詳細(xì)地說明。為了克服現(xiàn)有電子設(shè)備采用多個(gè)晶振來滿足各個(gè)功能單元時(shí)鐘信號(hào)要求所存在 的問題，本發(fā)明提供一種只采用一個(gè)晶體振蕩器的單晶振電子設(shè)備，如圖2所示，該單晶振 電子設(shè)備包括至少兩個(gè)需要不同時(shí)鐘信號(hào)的功能單元10 ；電子設(shè)備中具有實(shí)現(xiàn)不同功能的功能單元，如功能單元1...功能單元n，其中η為 大于或等于2的整數(shù)，不同功能單元由于性能不同，對(duì)時(shí)鐘信號(hào)的要求不同，其中至少有兩 個(gè)功能單元需要的時(shí)鐘信號(hào)是不同的。一個(gè)晶體振蕩器20，用于產(chǎn)生第一時(shí)鐘信號(hào)，并將第一時(shí)鐘信號(hào)輸入到需要該第 一時(shí)鐘信號(hào)的功能單元；本發(fā)明中采用一個(gè)晶體振蕩器，且直接由該晶體振蕩器20產(chǎn)生各功能單元需要 的時(shí)鐘信號(hào)中一路時(shí)鐘信號(hào)，這樣就可以將該晶體振蕩器20與需要第一時(shí)鐘信號(hào)的功能 單元連接。至少一個(gè)調(diào)整電路30，每個(gè)調(diào)整電路包括至少兩個(gè)級(jí)聯(lián)的鎖相環(huán)，用于將所述第 一時(shí)鐘信號(hào)逐級(jí)進(jìn)行頻率和相位調(diào)整，調(diào)整后得到所需的不同時(shí)鐘信號(hào)中與第一時(shí)鐘信號(hào) 的頻率差值超過設(shè)定值的一路時(shí)鐘信號(hào)，并將調(diào)整后的時(shí)鐘信號(hào)輸入到需要該調(diào)整后的時(shí) 鐘信號(hào)的功能單元。在功能單元需要的時(shí)鐘信號(hào)的頻率與第一時(shí)鐘信號(hào)的頻率差值超過設(shè)定值時(shí)， 采用晶體振蕩器連接一個(gè)鎖相環(huán)的方式已經(jīng)不能滿足該功能單元的時(shí)鐘要求，因此，本發(fā) 明對(duì)于這種情況，采用包括至少兩個(gè)級(jí)聯(lián)的鎖相環(huán)的調(diào)整電路30，如包含級(jí)聯(lián)的鎖相環(huán) 1...鎖相環(huán)m，其中m為大于或等于2的整數(shù)。因此，本發(fā)明通過級(jí)聯(lián)的鎖相環(huán)實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘信 號(hào)的逐級(jí)調(diào)整，在僅采用一個(gè)晶體振蕩器的情況下滿足了各功能單元的時(shí)鐘信號(hào)要求。依照本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中所提供的單晶振電子設(shè)備中，其中一個(gè)功能單元具體 用于數(shù)據(jù)傳輸，另一個(gè)功能單元具體用于實(shí)現(xiàn)與標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間相關(guān)的時(shí)間功能；具體地，如圖3 所示，用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓δ軉卧梢詾椴捎肬SB 2.0協(xié)議的USB輸入輸出接口電路22。用 于實(shí)現(xiàn)與標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間相關(guān)的時(shí)間功能的功能單元為支持日歷顯示的日歷顯示單元11和支持 鬧鐘功能的鬧鐘單元12。晶體振蕩器20產(chǎn)生的第一時(shí)鐘信號(hào)，具體為用于實(shí)現(xiàn)與標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間相關(guān)的時(shí)間功 能的功能單元所需的時(shí)鐘信號(hào)；例如，日歷顯示單元11和鬧鐘單元12所需的時(shí)鐘信號(hào)的頻 率為32. 768kHz,因此晶體振蕩器20為產(chǎn)生頻率為32. 768kHz的時(shí)鐘信號(hào)的低頻晶振。該單晶振電子設(shè)備中一個(gè)調(diào)整電路30與用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓δ軉卧B接，具體地， 調(diào)整電路30與USB輸入輸出接口電路22連接，該調(diào)整電路30包括兩個(gè)級(jí)聯(lián)的鎖相環(huán)，第一級(jí)鎖相環(huán)用于將第一時(shí)鐘信號(hào)調(diào)整為設(shè)定的中間時(shí)鐘信 號(hào)，第二級(jí)鎖相環(huán)用于將所述設(shè)定的中間時(shí)鐘信號(hào)，調(diào)整為用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓δ軉卧鏤SB 輸入輸出接口電路22所需的時(shí)鐘信號(hào)。對(duì)于USB輸入輸出接口電路22，傳輸要求時(shí)鐘頻率為480MHz，頻偏在+/_500ppm 以內(nèi)，時(shí)鐘抖動(dòng)在300ps以內(nèi)，480MHz與32. 768kHz差值太大超過設(shè)定值，具體地，該設(shè)定值可以根據(jù)一級(jí)鎖相環(huán)所能調(diào)整得到的時(shí)鐘信號(hào)頻率與第一時(shí)鐘信號(hào)的頻率差值確定。根 據(jù)鎖相環(huán)調(diào)整原理，可以先采用一級(jí)鎖相環(huán)以晶體振蕩器20產(chǎn)生的時(shí)鐘信號(hào)為參考時(shí)鐘 信號(hào)，產(chǎn)生一個(gè)頻率精準(zhǔn)度高、時(shí)鐘抖動(dòng)較低的中間頻率的時(shí)鐘信號(hào)，即設(shè)定的中間時(shí)鐘信 號(hào)，該中間時(shí)鐘信號(hào)的頻率可以是24MHz，這樣第二級(jí)鎖相環(huán)就可以直接利用現(xiàn)有鎖相環(huán)實(shí) 現(xiàn)24MHz時(shí)鐘信號(hào)到480MHz時(shí)鐘信號(hào)的調(diào)整。本實(shí)施例中將第一級(jí)鎖相環(huán)稱為L(zhǎng)FPLL (Large Filter PLL)，將第二級(jí)鎖相環(huán)稱 為USBPLL。晶體振蕩器20產(chǎn)生的時(shí)鐘信號(hào)分別送到日歷顯示單元11、鬧鐘單元12和LFPLL 的輸入端，LFPLL產(chǎn)生的設(shè)定的中間時(shí)鐘信號(hào)輸出到USBPLL的輸入端，USBPLL所產(chǎn)生的時(shí) 鐘信號(hào)送到USB輸入輸出接口電路22。LFPLL所產(chǎn)生設(shè)定的中間時(shí)鐘信號(hào)的頻偏和抖動(dòng)都比較小，USBPLL又進(jìn)一步抑制 了該中間時(shí)鐘信號(hào)抖動(dòng)的影響，因此最終所產(chǎn)生的時(shí)鐘信號(hào)可滿足USB協(xié)議要求。下面給出依照本發(fā)明實(shí)施例中所提供的上述LFPLL的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，如圖4所示， LFPLL包括第一分頻器41、鑒頻鑒相器(PFD，Phase Frequency Dectector)42、電荷泵 (CHP, Charge Pump)43、壓控振蕩器(Voltage Controlled Oscillator, VC0)44、第二分頻 器45和第三分頻器46，其中第一分頻器41，與晶體振蕩器20連接，對(duì)晶體振蕩器20產(chǎn)生的第一時(shí)鐘信號(hào)如頻 率為32. 768kHz時(shí)鐘信號(hào)進(jìn)行1/m分頻后輸出到鑒頻鑒相器42 ；鑒頻鑒相器42，對(duì)第一分頻器41輸出的信號(hào)和第二分頻器45輸出的信號(hào)進(jìn)行鑒 頻鑒相，并輸出反映鑒頻鑒相結(jié)果的信號(hào)，本實(shí)施例中，具體為輸出兩路分別(刪掉)反映 頻率差和相位差信息的信號(hào)到電荷泵43的輸入端，以UP、DN來標(biāo)記這兩個(gè)信號(hào)，UP = 1、 DN = 0表示第一分頻器41輸出快于第二分頻器45輸出；UP = 0、DN = 1表示第一分頻器 41輸出慢于第二分頻器45輸出；UP= UDN= 1表示第一分頻器41輸出同步于第二分頻 器45輸出；UP = 0、DN = 0為鑒頻鑒相器42每個(gè)工作周期的初始狀態(tài)。電荷泵43，將鑒頻鑒相器42輸出的信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)后輸出到壓控振蕩器44 的輸入端，電荷泵根據(jù)第一分頻器41輸出快于、慢于或同步于第二分頻器45輸出的比較結(jié) 果，輸出不同大小的電壓；壓控振蕩器44，接收電荷泵43輸出的電壓信號(hào)，輸出振蕩頻率受接收的電壓信號(hào) 控制的時(shí)鐘信號(hào)，壓控振蕩器輸出端分別連接第二分頻器45和第三分頻器46 ；第二分頻器45，對(duì)壓控振蕩器輸出的時(shí)鐘信號(hào)進(jìn)行1/N2分頻后輸出鑒頻鑒相器 42的輸入端；第三分頻器46，對(duì)壓控振蕩器輸出的時(shí)鐘信號(hào)1/N3分頻后得到設(shè)定中間時(shí)鐘信 號(hào)，并將該設(shè)定的中間時(shí)鐘信號(hào)輸出到USBPLL輸入端；上述N1、N2和N3均為正整數(shù)。根據(jù)本發(fā)明上述實(shí)施例提供的LFPLL電路結(jié)構(gòu)，三個(gè)頻率系數(shù)m、N2和N3應(yīng)滿足 如下關(guān)系Hf2(1)
N\ N3其中，fl為第一時(shí)鐘信號(hào)的頻率，f2為設(shè)定的中間時(shí)鐘信號(hào)的頻率。如fl為 32. 768kHz, f2為24MHz，具體地，Ni、N2和N3應(yīng)滿足如下關(guān)系
^^*^ = 24000(2 )
Nl N3要想調(diào)整得到設(shè)定的中間時(shí)鐘信號(hào)，如調(diào)整得到24Mhz時(shí)鐘信號(hào)，本發(fā)明實(shí)施例 提供一種確定分頻系數(shù)的方法，應(yīng)用于本實(shí)施例中單晶振電子設(shè)備中第一級(jí)鎖相環(huán)中Ni、 N2和N3的確定，如圖5所示，該方法包括步驟S501，確定N1*N3取值；通過對(duì)式(1)的變形，可以得到如下關(guān)系Ν2 = ^*Ν\*Ν3Ν1*Ν3的確定方式可以是隨機(jī)確定，也可以任意指定。步驟S502，根據(jù)Ν1*Ν3的取值，根據(jù)下式確定Ν2的預(yù)取值Ν2 = F1*N1*N3+M ；其中，F(xiàn)l為第一時(shí)鐘信號(hào)的頻率fl除以設(shè)定的中間時(shí)鐘信號(hào)的頻率f2得到的整 數(shù)，M為Fl' *N1*N3后經(jīng)四舍五入得到的整數(shù)，F(xiàn)l'為第一時(shí)鐘信號(hào)的頻率fl除以設(shè)定的 中間時(shí)鐘信號(hào)的頻率f2得到的小數(shù)；具體地，由于N2滿足
24000N2 二* M * iV3 = 732.42185*M*iV3
32.768采用如下方式確定N2的預(yù)取值N2 = 732*N1*N3+MM為0. 42185*N1*N3取經(jīng)四舍五入得到的整數(shù)。步驟S503，確定N2的預(yù)取值引起的頻偏是否在設(shè)定誤差范圍內(nèi)，如是，執(zhí)行步驟 S504，若否返回步驟S501，改變N1*N3取值重新確定N2的預(yù)取值，直至所述N2的預(yù)取值引 起的頻偏在設(shè)定誤差范圍內(nèi)時(shí)，再重新確定Ni、N2和N3的取值；因?yàn)閷?duì)0.42185*m*N3進(jìn)行了四舍五入運(yùn)算，因此會(huì)引起第一級(jí)鎖相環(huán)實(shí)際產(chǎn)生 的信號(hào)的頻率與設(shè)定中間時(shí)鐘信號(hào)的頻率之間的頻偏，具體的，N2的預(yù)取值引起的頻偏通 過下式確定
(N2Λ-—--1 * 1000000。
{Fl*Nl*N3 + FV*Nl*N3應(yīng)用到本發(fā)明上述實(shí)施例，頻偏的計(jì)算為 Γ , 732*N1*N3 + M ^ikinnnnnn(--1)* 1000000 ο
732.42185* Μ* 7V3步驟S504，將Ν2的預(yù)取值賦值給Ν2，根據(jù)確定的Ν1*Ν3取值分別為Ni、Ν3賦值。通過上述方法確定Ni、Ν2和Ν3的取值，使第一級(jí)鎖相器輸出設(shè)定的中間時(shí)鐘信 號(hào)，同時(shí)將第一級(jí)鎖相環(huán)引起的頻偏控制允許的誤差范圍內(nèi)。優(yōu)選地，可以采用表1給出的 幾組m、N2和N3取值
表mi、N2和N3的取值
權(quán)利要求
一種單晶振電子設(shè)備，包括至少兩個(gè)需要不同時(shí)鐘信號(hào)的功能單元，其特征在于，還包括一個(gè)晶體振蕩器，用于產(chǎn)生第一時(shí)鐘信號(hào)，并將所述第一時(shí)鐘信號(hào)輸入到需要該第一時(shí)鐘信號(hào)的功能單元；至少一個(gè)調(diào)整電路，每個(gè)調(diào)整電路包括至少兩個(gè)級(jí)聯(lián)的鎖相環(huán)，用于將所述第一時(shí)鐘信號(hào)逐級(jí)進(jìn)行頻率和相位調(diào)整，調(diào)整后得到所需的不同時(shí)鐘信號(hào)中與第一時(shí)鐘信號(hào)的頻率差值超過設(shè)定值的一路時(shí)鐘信號(hào)，并將調(diào)整后的時(shí)鐘信號(hào)輸入到需要該調(diào)整后的時(shí)鐘信號(hào)的功能單元。
2.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，其中一個(gè)功能單元具體用于數(shù)據(jù)傳輸，另一 個(gè)功能單元具體用于實(shí)現(xiàn)與標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間相關(guān)的時(shí)間功能；所述晶體振蕩器產(chǎn)生的第一時(shí)鐘信號(hào)，具體為用于實(shí)現(xiàn)與標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間相關(guān)的時(shí)間功能的 功能單元所需的時(shí)鐘信號(hào)；其中一個(gè)調(diào)整電路與用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓δ軉卧B接，該調(diào)整電路包括 兩個(gè)級(jí)聯(lián)的鎖相環(huán)，第一級(jí)鎖相環(huán)用于將第一時(shí)鐘信號(hào)調(diào)整為設(shè)定的中間時(shí)鐘信號(hào)， 第二級(jí)鎖相環(huán)用于將所述設(shè)定的中間時(shí)鐘信號(hào)，調(diào)整為用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓δ軉卧璧臅r(shí) 鐘信號(hào)。
3.如權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其特征在于，第一級(jí)鎖相環(huán)包括第一分頻器、鑒頻鑒相 器、電荷泵、壓控振蕩器、第二分頻器和第三分頻器，其中第一分頻器，對(duì)所述晶體振蕩器產(chǎn)生的第一時(shí)鐘信號(hào)進(jìn)行分頻后輸出； 鑒頻鑒相器，對(duì)所述第一分頻器輸出的信號(hào)和第二分頻器輸出的信號(hào)進(jìn)行鑒頻鑒相， 并輸出反映鑒頻鑒相結(jié)果的信號(hào)；電荷泵，將所述鑒頻鑒相器輸出的信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)后輸出； 壓控振蕩器，接收所述電荷泵輸出的電壓信號(hào)，輸出振蕩頻率受接收的電壓信號(hào)控制 的時(shí)鐘信號(hào)；第二分頻器，對(duì)所述壓控振蕩器輸出的時(shí)鐘信號(hào)進(jìn)行1/N2分頻后輸出； 第三分頻器，對(duì)所述壓控振蕩器輸出的時(shí)鐘信號(hào)1/N3分頻后得到設(shè)定的中間時(shí)鐘信 號(hào)，并輸出到第二級(jí)鎖相環(huán)；所述Ni、N2和N3均為正整數(shù)。
4.如權(quán)利要求3所述的設(shè)備，其特征在于，所述晶體振蕩器產(chǎn)生的第一時(shí)鐘信號(hào)的頻 率為32. 768kHz ；所述第一級(jí)鎖相環(huán)調(diào)整后的設(shè)定中間時(shí)鐘信號(hào)的頻率為24MHz。
5.如權(quán)利要求3所述的設(shè)備，其特征在于，所述壓控振蕩器為包括至少兩級(jí)延時(shí)單元 的環(huán)路壓控振蕩器，每個(gè)延時(shí)單元受電荷泵輸出的電壓信號(hào)控制產(chǎn)生一個(gè)延時(shí)，所述至少 兩級(jí)延時(shí)單元的延時(shí)疊加構(gòu)成輸出的時(shí)鐘信號(hào)的一個(gè)振蕩周期。
6.如權(quán)利要求5所述的設(shè)備，其特征在于，所述延時(shí)單元的個(gè)數(shù)為四個(gè)。
7.如權(quán)利要求3所述的設(shè)備，其特征在于，所述電荷泵輸出端連接有穩(wěn)定電路，所述穩(wěn) 壓電路包括第一電容、第二電容和電阻，其中第一電容，一端接入電荷泵的輸出端，另一端接地；電阻，一端接入電荷泵的輸出端，另一端與第二電容的一端連接；所述第二電容的另一端接地。
8.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，所述單晶振電子設(shè)備具體為單晶振多媒體 播放設(shè)備。
9.一種確定分頻系數(shù)的方法，該方法應(yīng)用于權(quán)利要求3所述單晶振電子設(shè)備中第一級(jí) 鎖相環(huán)中N1、N2和N3的確定，其特征在于，包括確定N1*N3取值；根據(jù)N1*N3的取值，根據(jù)下式確定N2的預(yù)取值N2 = F1*N1*N3+M ；其中，F(xiàn)l為第一時(shí)鐘信號(hào)的頻率除以設(shè)定的中間時(shí)鐘信號(hào)的頻率得到的整數(shù)，M為 Fl' *N1*N3后經(jīng)四舍五入得到的整數(shù)，F(xiàn)l'為第一時(shí)鐘信號(hào)的頻率除以設(shè)定的中間時(shí)鐘 信號(hào)的頻率得到的小數(shù)；確定所述N2的預(yù)取值引起的頻偏，所述頻偏在設(shè)定誤差范圍內(nèi)時(shí)，將所述N2的預(yù)取值 賦值給N2，根據(jù)確定的N1*N3取值分別為Ni、N3賦值。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，確定所述N2的預(yù)取值引起的頻偏，具體包 括通過下式確定頻偏
11.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，還包括所述頻偏超出設(shè)定誤差范圍時(shí)，改變m*N3取值重新確定N2的預(yù)取值，直至所述N2的 預(yù)取值引起的頻偏在設(shè)定誤差范圍內(nèi)時(shí)，再重新確定Ni、N2和N3的取值。
12.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述第一時(shí)鐘信號(hào)的頻率為32.768kHz，所 述設(shè)定中間時(shí)鐘信號(hào)的頻率為24MHz，所述m*N3和N2的取值為如下六組取值中任一組第一組N1*N3的取值為3，N2 為 2197 ；第二組N1*N3的取值為5，N2 為 3662 ；第三組N1*N3的取值為6，N2 為 4395 ；第四組N1*N3的取值為9，N2 為 6592 ；第五組N1*N3的取值為11，N2 為 8057第六組N1*N3的取值為12，N2 為 8789。
全文摘要
本發(fā)明涉及電子設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種單晶振電子設(shè)備及確定分頻系數(shù)的方法，該設(shè)備包括至少兩個(gè)需要不同時(shí)鐘信號(hào)的功能單元，一個(gè)晶體振蕩器，用于產(chǎn)生第一時(shí)鐘信號(hào)，并將所述第一時(shí)鐘信號(hào)輸入到需要該第一時(shí)鐘信號(hào)的功能單元；至少一個(gè)調(diào)整電路，每個(gè)調(diào)整電路包括至少兩個(gè)級(jí)聯(lián)的鎖相環(huán)，用于將所述第一時(shí)鐘信號(hào)逐級(jí)進(jìn)行頻率和相位調(diào)整，調(diào)整后得到所需的不同時(shí)鐘信號(hào)中與第一時(shí)鐘信號(hào)的頻率差值超過設(shè)定值的一路時(shí)鐘信號(hào)，并將調(diào)整后的時(shí)鐘信號(hào)輸入到需要該調(diào)整后的時(shí)鐘信號(hào)的功能單元。本發(fā)明只需要一個(gè)晶振即可滿足多個(gè)功能單元的時(shí)鐘信號(hào)要求，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，設(shè)備體積小，成本低廉。
文檔編號(hào)H03L7/187GK101944912SQ201010245220
公開日2011年1月12日 申請(qǐng)日期2010年7月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月30日
發(fā)明者熊江, 王雙洋, 趙偉兵 申請(qǐng)人:炬力集成電路設(shè)計(jì)有限公司