時(shí)鐘生成裝置、電子設(shè)備、移動(dòng)體以及時(shí)鐘生成方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及時(shí)鐘生成裝置、電子設(shè)備、移動(dòng)體以及時(shí)鐘生成方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在專利文獻(xiàn)I中，提出了如下的時(shí)鐘校正電路:對(duì)副時(shí)鐘的I個(gè)周期內(nèi)包含的主時(shí)鐘的脈沖數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)，使用計(jì)數(shù)出的脈沖數(shù)和預(yù)先確定的基準(zhǔn)脈沖數(shù)，以使副時(shí)鐘的I個(gè)周期內(nèi)包含的主時(shí)鐘的脈沖數(shù)與基準(zhǔn)脈沖數(shù)一致的方式，對(duì)主時(shí)鐘的一部分進(jìn)行屏蔽并輸出。
[0003]專利文獻(xiàn)1:日本特開(kāi)2006-309479號(hào)公報(bào)
[0004]但是，在專利文獻(xiàn)I中提出的時(shí)鐘校正電路中，由于時(shí)鐘校正值的更新周期始終固定，因此，存在如下問(wèn)題:在溫度變化劇烈的環(huán)境中，時(shí)鐘校正值的更新周期過(guò)長(zhǎng)，不能充分校正溫度變動(dòng)導(dǎo)致的主時(shí)鐘的頻率變動(dòng)，輸出時(shí)鐘的頻率穩(wěn)定度有時(shí)會(huì)變差，相反，在溫度變化平緩的環(huán)境中，時(shí)鐘校正值的更新周期過(guò)短，有時(shí)會(huì)無(wú)謂地消耗伴隨主時(shí)鐘的脈沖數(shù)的計(jì)數(shù)動(dòng)作而導(dǎo)致的電流。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明正是鑒于以上問(wèn)題點(diǎn)而完成的，根據(jù)本發(fā)明的幾個(gè)方式，能夠提供一種可在減少無(wú)謂的電力消耗的并生成頻率穩(wěn)定度較高的時(shí)鐘信號(hào)的時(shí)鐘生成裝置、電子設(shè)備、移動(dòng)體以及時(shí)鐘生成方法。
[0006]本發(fā)明正是為了解決上述課題中的至少一部分而完成的，可作為以下方式或應(yīng)用例來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0007][應(yīng)用例I]在本應(yīng)用例的時(shí)鐘生成裝置中，以第3時(shí)鐘信號(hào)為基準(zhǔn)，測(cè)定第I時(shí)鐘信號(hào)與基準(zhǔn)頻率值的頻率比，生成根據(jù)所述頻率比的測(cè)定結(jié)果而將所述第I時(shí)鐘信號(hào)的部分時(shí)鐘屏蔽后的第2時(shí)鐘信號(hào)，在所述頻率比的測(cè)定結(jié)果與N個(gè)所述頻率比的測(cè)定結(jié)果的平均值之間的差值大于第I基準(zhǔn)值時(shí)，更新所述第3時(shí)鐘信號(hào)的頻率溫度特性的補(bǔ)償值，其中，N為自然數(shù)。
[0008]在本應(yīng)用例的時(shí)鐘生成裝置中，還包含如下情況:在N = I的情況下，即在本次的頻率比的測(cè)定結(jié)果與上次的頻率比的測(cè)定結(jié)果之間的差值大于第I基準(zhǔn)值時(shí)，更新第3時(shí)鐘信號(hào)的頻率溫度特性的補(bǔ)償值。
[0009]根據(jù)本應(yīng)用例的時(shí)鐘生成裝置，在環(huán)境溫度的變動(dòng)劇烈時(shí)，頻率比的測(cè)定結(jié)果與N個(gè)頻率比的測(cè)定結(jié)果的平均值之間的差值大于第I基準(zhǔn)值，因此，強(qiáng)制地更新第3時(shí)鐘信號(hào)的頻率溫度特性的補(bǔ)償值(溫度補(bǔ)償值)，由此，能夠維持第3時(shí)鐘信號(hào)的頻率穩(wěn)定度。由此，能夠生成與第3時(shí)鐘信號(hào)的頻率穩(wěn)定度對(duì)應(yīng)的較高頻率穩(wěn)定度的第2時(shí)鐘信號(hào)。
[0010]此外，根據(jù)本應(yīng)用例的時(shí)鐘生成裝置，能夠通過(guò)屏蔽第I時(shí)鐘信號(hào)的部分時(shí)鐘，在不需要或簡(jiǎn)化第I時(shí)鐘信號(hào)的頻率變更機(jī)構(gòu)(溫度補(bǔ)償電路等)的同時(shí)，生成期望頻率(期望的平均頻率)的第2時(shí)鐘信號(hào)。[0011 ][應(yīng)用例2]在上述應(yīng)用例的時(shí)鐘生成裝置中，在所述差值為第I基準(zhǔn)值以內(nèi)時(shí)，間歇地更新所述補(bǔ)償值。
[0012]根據(jù)本應(yīng)用例的時(shí)鐘生成裝置，在環(huán)境溫度的變動(dòng)平緩時(shí)，頻率比的測(cè)定結(jié)果與N個(gè)頻率比的測(cè)定結(jié)果的平均值之間的差值為第I基準(zhǔn)值以內(nèi)，因而間歇地更新第3時(shí)鐘信號(hào)的溫度補(bǔ)償值，由此，能夠維持第3時(shí)鐘信號(hào)的頻率穩(wěn)定度。進(jìn)而，根據(jù)本應(yīng)用例的時(shí)鐘生成裝置，在環(huán)境溫度的變動(dòng)劇烈時(shí)，強(qiáng)制地更新第3時(shí)鐘信號(hào)的溫度補(bǔ)償值，因此，能夠使間歇地更新第3時(shí)鐘信號(hào)的溫度補(bǔ)償值的周期變得較長(zhǎng)。由此，既能夠降低因不需要的溫度補(bǔ)償值的更新而消耗的電力，又能夠生成與第3時(shí)鐘信號(hào)的頻率穩(wěn)定度對(duì)應(yīng)的較高頻率穩(wěn)定度的第2時(shí)鐘信號(hào)。
[0013][應(yīng)用例3]上述應(yīng)用例的時(shí)鐘生成裝置包含:時(shí)鐘門部，其生成所述第2時(shí)鐘信號(hào)；頻率測(cè)定部，其測(cè)定所述頻率比；振蕩用電路，其具有輸出所述補(bǔ)償值的補(bǔ)償單元，所述振蕩用電路輸出根據(jù)所述補(bǔ)償值而進(jìn)行溫度補(bǔ)償后的所述第3時(shí)鐘信號(hào)；平均值輸出部，其輸出所述平均值；以及比較部，其對(duì)所述頻率比的測(cè)定結(jié)果與所述平均值進(jìn)行比較，在所述差值大于所述第I基準(zhǔn)值時(shí)，使所述補(bǔ)償單元更新所述補(bǔ)償值。
[0014]根據(jù)本應(yīng)用例的時(shí)鐘生成裝置，能夠以比較簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)能夠生成較高頻率穩(wěn)定度的第2時(shí)鐘信號(hào)的時(shí)鐘生成裝置。
[0015][應(yīng)用例4]在上述應(yīng)用例的時(shí)鐘生成裝置中，所述補(bǔ)償單元具有輸出溫度檢測(cè)信號(hào)的溫度檢測(cè)部，在所述差值大于所述第I基準(zhǔn)值時(shí)，所述比較部使所述溫度檢測(cè)部更新所輸出的所述溫度檢測(cè)信號(hào)。
[0016]根據(jù)本應(yīng)用例的時(shí)鐘生成裝置，例如，在頻率比的測(cè)定結(jié)果與N個(gè)頻率比的測(cè)定結(jié)果的平均值之間的差值為第I基準(zhǔn)值以內(nèi)時(shí)，間歇地使溫度檢測(cè)部進(jìn)行工作來(lái)更新溫度檢測(cè)信號(hào)，或者，在保持溫度檢測(cè)信號(hào)的情況下使溫度檢測(cè)部停止，由此，能夠降低由溫度檢測(cè)部消耗的電力。
[0017][應(yīng)用例5]上述應(yīng)用例的時(shí)鐘生成裝置根據(jù)所述差值來(lái)控制所述補(bǔ)償值的更新間隔。
[0018]根據(jù)本應(yīng)用例的時(shí)鐘生成裝置，頻率比的測(cè)定結(jié)果與N個(gè)頻率比的測(cè)定結(jié)果的平均值之間的差值越大，則環(huán)境溫度的變動(dòng)越劇烈，該差值越小，則環(huán)境溫度的變動(dòng)越平緩，因此，通過(guò)根據(jù)該差值而適當(dāng)?shù)乜刂频?時(shí)鐘信號(hào)的溫度補(bǔ)償值的更新間隔，既能夠降低因不需要的溫度補(bǔ)償值的更新而消耗的電力，又能夠生成與第3時(shí)鐘信號(hào)的頻率穩(wěn)定度對(duì)應(yīng)的較高頻率穩(wěn)定度的第2時(shí)鐘信號(hào)。
[0019][應(yīng)用例6]上述應(yīng)用例的時(shí)鐘生成裝置還包含檢測(cè)部，所述比較部輸出與所述差值對(duì)應(yīng)的值，所述檢測(cè)部對(duì)所述第2時(shí)鐘信號(hào)的時(shí)鐘數(shù)與所述比較部的輸出值進(jìn)行比較，根據(jù)比較結(jié)果來(lái)控制所述補(bǔ)償值的更新間隔。
[0020]根據(jù)本應(yīng)用例的時(shí)鐘生成裝置，能夠以比較簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)既能夠降低無(wú)謂的功耗、又能夠生成較高頻率穩(wěn)定度的第2時(shí)鐘信號(hào)的時(shí)鐘生成裝置。
[0021][應(yīng)用例7]在上述應(yīng)用例的時(shí)鐘生成裝置中，在所述差值為小于所述第I基準(zhǔn)值的第2基準(zhǔn)值以內(nèi)時(shí)，所述比較部輸出比所述差值大于所述第2基準(zhǔn)值時(shí)大的值。
[0022]根據(jù)本應(yīng)用例的時(shí)鐘生成裝置，在頻率比的測(cè)定結(jié)果與N個(gè)頻率比的測(cè)定結(jié)果的平均值之間的差值為第2基準(zhǔn)值以內(nèi)時(shí)(環(huán)境溫度的變動(dòng)相對(duì)平緩時(shí))，可以使第3時(shí)鐘信號(hào)的溫度補(bǔ)償值的更新間隔長(zhǎng)于該差值大于第2基準(zhǔn)值時(shí)(環(huán)境溫度的變動(dòng)相對(duì)劇烈時(shí))的更新間隔。由此，既能夠降低因不需要的溫度補(bǔ)償值的更新而消耗的電力，又能夠生成高頻率穩(wěn)定度的第2時(shí)鐘信號(hào)。
[0023][應(yīng)用例8]在上述應(yīng)用例的時(shí)鐘生成裝置中，所述平均值是N個(gè)所述頻率比的測(cè)定結(jié)果的移動(dòng)平均值。
[0024]根據(jù)本應(yīng)用例的時(shí)鐘生成裝置，能夠根據(jù)頻率比的測(cè)定結(jié)果與N個(gè)頻率比的測(cè)定結(jié)果的移動(dòng)平均值之間的差值，更可靠地檢測(cè)環(huán)境溫度的變動(dòng)，更適當(dāng)?shù)乜刂频?時(shí)鐘信號(hào)的溫度補(bǔ)償值的更新間隔。
[0025][應(yīng)用例9]本應(yīng)用例的電子設(shè)備包含上述任意一個(gè)時(shí)鐘生成裝置。
[0026][應(yīng)用例10]上述應(yīng)用例的電子設(shè)備還包含實(shí)時(shí)時(shí)鐘裝置，該實(shí)時(shí)時(shí)鐘裝置與所述時(shí)鐘生成裝置輸出的所述第2時(shí)鐘信號(hào)同步地生成時(shí)刻信息。
[0027][應(yīng)用例11]本應(yīng)用例的移動(dòng)體包含上述任意一個(gè)時(shí)鐘生成裝置。
[0028][應(yīng)用例12]本應(yīng)用例的時(shí)鐘生成方法包括以下步驟:以第3時(shí)鐘信號(hào)為基準(zhǔn)，測(cè)定第I時(shí)鐘信號(hào)與基準(zhǔn)頻率值的頻率比；生成根據(jù)所述頻率比的測(cè)定結(jié)果而將所述第I時(shí)鐘信號(hào)的部分時(shí)鐘屏蔽后的第2時(shí)鐘信號(hào)；在所述頻率比的測(cè)定結(jié)果與N個(gè)所述頻率比的測(cè)定結(jié)果的平均值之間的差值大于第I基準(zhǔn)值時(shí)，更新所述第3時(shí)鐘信號(hào)的頻率溫度特性的補(bǔ)償值，其中，N為自然數(shù)。
【附圖說(shuō)明】
[0029]圖1是示出本實(shí)施方式的時(shí)鐘生成裝置的結(jié)構(gòu)例的圖。
[0030]圖2是示出振蕩用電路30的結(jié)構(gòu)例的圖。
[0031]圖3是示出頻率測(cè)定部10的結(jié)構(gòu)例的圖。
[0032]圖4是頻率測(cè)定部10的輸出信號(hào)值與屏蔽數(shù)之間的關(guān)系的說(shuō)明圖。
[0033]圖5是示出測(cè)定時(shí)間、基準(zhǔn)值、25MHz的計(jì)數(shù)值、屏蔽數(shù)、校正時(shí)間以及校正精度的之間關(guān)系的一例的圖。
[0034]圖6是示出屏蔽信號(hào)生成部11的結(jié)構(gòu)例的圖。
[0035]圖7是示出屏蔽信號(hào)生成部11的工作的時(shí)序圖的一例的圖。
[0036]圖8是示出頻率測(cè)定控制部13的結(jié)構(gòu)例的圖。
[0037]圖9是示出頻率測(cè)定控制部13的工作的時(shí)序圖的一例的圖。
[0038]圖10是示出第I實(shí)施方式的溫度補(bǔ)償控制部18的結(jié)構(gòu)例的圖。
[0039]圖11的(A)和圖11的⑶是示出屏蔽信號(hào)的生成處理的流程圖，圖11的(C)是示出第I實(shí)施方式的溫度補(bǔ)償值的更新處理的流程圖。
[0040]圖12是示出未從一次電源提供電源電壓時(shí)的時(shí)序圖的一例的圖。
[0041]圖13是示出頻率轉(zhuǎn)換部15的結(jié)構(gòu)例的圖。
[0042]圖14是示出屏蔽信號(hào)生成部152的結(jié)構(gòu)例的圖。
[0043]圖15是示出來(lái)自一次電源的電源電壓的供給停止前后的時(shí)序圖的一例的圖。
[0044]圖16是示出第2實(shí)施方式的溫度補(bǔ)償控制部18的結(jié)構(gòu)例的圖。
[0045]圖17是示出第2實(shí)施方式的溫度補(bǔ)償控制部18的工作的時(shí)序圖的一例的圖。
[0046]圖18是示出第2實(shí)施方式的溫度補(bǔ)償值的更新處理的流程圖。
[0047]圖19是本實(shí)施方式的電子設(shè)備的功能框圖。
[0048]圖20是示出本實(shí)施方式的電子設(shè)備的外觀的一例的圖。
[0049]圖21是示出本實(shí)施方式的移動(dòng)體的一例的圖。
[0050]標(biāo)號(hào)說(shuō)明
[0051]I時(shí)鐘生成裝置；2石英振子；10頻率測(cè)定部；11屏蔽信號(hào)生成部；12時(shí)鐘門(clock gate)部；13頻率測(cè)定控制部；14AND電路；15頻率轉(zhuǎn)換部；16時(shí)鐘選擇部；17AND電路；18溫度補(bǔ)償控制部；20振蕩電路；30振蕩用電路；31溫度傳感器；32A/D轉(zhuǎn)換器；33寄存器；34解碼器；35電容陣列；36放大電路；37輸出緩沖器；38存儲(chǔ)器；40開(kāi)關(guān)電路；42二極管；44 二極管；101遞減計(jì)數(shù)器；102遞減計(jì)數(shù)器；103測(cè)定結(jié)束判定電路；111加法電路；112累加器(累計(jì)器)；131計(jì)數(shù)器；132檢測(cè)部；151分頻電路；152屏蔽信號(hào)生成部；153時(shí)鐘門部；154加法電路；155累加器(累計(jì)器)；181FIF0存儲(chǔ)器；182平均值輸出部；183比較部；184間隔定時(shí)器；1850R電路；186計(jì)數(shù)器；187檢測(cè)部；300電子設(shè)備；310時(shí)鐘生成裝置；320實(shí)時(shí)時(shí)鐘(RTC)裝置；321電源切換電路；322計(jì)時(shí)電路；330CPU ；340操作部；350R0M ;360RAM ;370通信部；380顯示部；390 —次電源；392二次電源；400移動(dòng)體；410時(shí)鐘生成裝置；420、430、440控制器；450電池；460備用電池。
【具體實(shí)施方式】
[0052]下面，使用附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。另外，以下說(shuō)明的實(shí)施方式不對(duì)權(quán)利要求書所記載的本發(fā)明的內(nèi)容進(jìn)行不合理限定。并且，以下說(shuō)明的所有結(jié)構(gòu)并非都是本發(fā)明的必須結(jié)構(gòu)要件。
[0053]1.時(shí)鐘生成裝置
[0054]1-1.第I實(shí)施方式
[0055]圖1是示出第I本實(shí)施方式的時(shí)鐘生成裝置的結(jié)構(gòu)例的圖。第I本實(shí)施方式的時(shí)鐘生成裝置I構(gòu)成為包含頻率測(cè)定部10、屏蔽信號(hào)生成部11、時(shí)鐘門部12、頻率測(cè)定控制部13、AND電路14、頻率轉(zhuǎn)換部15、時(shí)鐘選擇部16、AND電路17、溫度補(bǔ)償控制部18、振蕩電路20、振蕩用電路30、開(kāi)關(guān)電路40、二極管42和二極管44，作為單芯片的集成電路(IC)來(lái)實(shí)現(xiàn)。但是，本實(shí)施方式的時(shí)鐘生成裝置I也可以是省略或變更這些要素的一部分、或者追加其它要素后的結(jié)構(gòu)。
[0056]本實(shí)施方式的時(shí)鐘生成裝置I還具有:電源端子Pl(第I電源端子)，其與一次電源(Primary Power Supply)連接,被提供來(lái)自一次電源的電源電壓VDDl (第I電源電壓)；電源端子P2(第2電源端子)，其與二次電源(Secondary Power Supply)連接,被提供來(lái)自二次電源的電源電壓VDD2 (第2電源電壓)；用于分別輸出兩個(gè)時(shí)鐘信號(hào)CK6、CK7的輸出端子P3、P4 ;用于連接石英振子2的兩個(gè)端子P5、P6 ;以及接地端子P7。
[0057]與Pl端子連接的一次電源是AC電源或大容量的鋰離子電池等，在切斷包含時(shí)鐘生成裝置I的設(shè)備(例如筆記本PC或平板PC)的電源、或者省電模式時(shí)等，電源電壓VDDl不再被提供到Pl端子。另一方面，與P2端子連接的二次電源是小容量的硬幣形電池等，始終提供電源電壓VDD2。
[0058]振蕩電路20是如下的電路:利用從P2端子經(jīng)由二極管44提供的電源電壓VDD2進(jìn)行工作，以比規(guī)定頻率(在本實(shí)施方式中為32.768kHz)高的頻率(32.768kHz+ α )進(jìn)行振湯。振湯電路20例如由CR振湯電路、LC振湯電路、具有振湯單兀的PLL