本發(fā)明屬于集成電路技術領域，特別涉及一種集成型芯片內(nèi)時鐘頻率模塊或?qū)Ｓ眯蜁r鐘芯片的校正和頻率測量裝置及方法。

背景技術：

芯片在制造出來以后，往往由于芯片內(nèi)部時鐘分頻電路的固有偏差、晶圓生產(chǎn)工藝缺陷及各種應用環(huán)境帶來的溫度漂移等種種原因，需要對其時鐘頻率指標校正，以滿足實際應用系統(tǒng)中的時鐘芯片的使用精度，并且可以對多種存儲結(jié)構(gòu)的芯片進行時鐘測量和標定。

目前時鐘頻率測量裝置對1MHz的時鐘信號進行測量，測量頻率越高時鐘偏差越大，實際測量頻率在高頻500K-1000K之間存在1％的誤差，由于測量電路存在固有偏差，隨著測量頻率的提高測量誤差變大，測量精度越高系統(tǒng)設計成本、復雜度及后續(xù)的維護性都帶來了困擾，必須設計出能夠借助于外部儀器儀表設備使系統(tǒng)具備更高精確度的時鐘測量及標定；目前的芯片時鐘頻率測量及標定平臺是基于8位MCU開發(fā)的，其程序代碼不能在線更新，本身處理能力不強及無信息提示等都給時鐘頻率測量及標定帶來困難，MCU工作頻率低和指令執(zhí)行速度慢等不利于后續(xù)開發(fā)人員的維護和程序升級；基于ATE測試機臺的時鐘頻率測量及標定系統(tǒng)，在FT測試階段成本高，且其機器語言的通用性和程序可移植性差等，由于通用性和移植性差對后續(xù)人員維護帶來很大不便，由于測試機臺較為昂貴，移動和攜帶不便，給使用者帶來了一些實際性的問題；以往的平臺測試和燒錄系統(tǒng)分開，不能進行在線燒錄，平臺的集成化程度低每次更新程序都需要將芯片取出，造成額外工作量加大且工作效率低；標定模式單一效率低，同時只能在量產(chǎn)模式對一個芯片進行標定；測試標定需要兩套獨立系統(tǒng)來完成，且固件不能在線升級，成本和系統(tǒng)可靠性都會有所影響，造成開發(fā)維護成本高。

同時，采用8位MCU架構(gòu)的測試標定系統(tǒng)，在數(shù)據(jù)時鐘速率測量方面受到極大的制約，不能滿足目前高時鐘頻率的芯片的時鐘頻率測量及標定需求，在通信接口方面還需要極大的受限于外購專用通信芯片廠商對購置芯片的配套軟件和芯片本身的通信速率；傳統(tǒng)的時鐘頻率測量及標定只在燒錄模式下使用，使用模式或場景單一，不能及時掌握用戶模式下芯片的性能，嚴重影響芯片性能的展示。

技術實現(xiàn)要素：

基于此，因此本發(fā)明的首要目地是提供一種自動化時鐘頻率測量及標定系統(tǒng)及方法，該標定系統(tǒng)及方法旨在開發(fā)出一個利用32位嵌入式微處理器為主控，能夠?qū)Χ鄠€芯片進行時鐘頻率測量及標定，同時可以進行用戶模式和批量生產(chǎn)模式等兩種模式的時鐘頻率測量及標定方式選擇，整個測試和標定過程無需人為參與自動化程度較高，提高測量及標定效率。

本發(fā)明的另一個目地在于提供一種自動化時鐘頻率測量及標定系統(tǒng)及方法，該標定系統(tǒng)及方法實現(xiàn)對時鐘的頻率、占空比、高電平時間、低電平時間及信號上升時間等參數(shù)測試，提高芯片時鐘頻率標定的精度，且測量和標定不需單獨分開進行，增強系統(tǒng)的集成度，降低了硬件成本及設計的難度，同時在一定程度上增加系統(tǒng)的可靠性和減少了系統(tǒng)誤差。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術方案為：

一種自動化時鐘頻率測量及標定系統(tǒng)，其特征在于該系統(tǒng)構(gòu)包括有電源系統(tǒng)、指令控制模塊、數(shù)據(jù)存儲模塊、自適應電壓控制及燒錄電源控制模塊、通信接口模塊、時鐘頻率測量模塊、芯片時鐘頻率標定模塊、時鐘頻率算法處理模塊、智能儀表控制模塊、時鐘標定模塊；

其中，數(shù)據(jù)存儲模塊、通信接口模塊、自適應電壓控制及燒錄電源控制模塊、智能儀表控制模塊及時鐘頻率標定模塊均連接于指令控制模塊，自適應電壓控制及燒錄電源控制模塊接于電源模塊和指令控制模塊之間，時鐘頻率算法處理模塊連接于時鐘頻率標定模塊，時鐘頻率測量模塊則連接于智能儀表控制模塊；

所述指令控制模塊，是對需要測量和標定芯片的時鐘模塊進行所需功能的配置；

所述數(shù)據(jù)存儲模塊是存放文件索引表、客戶hex的代燒錄程序文件、時鐘頻率測試標定hex文件、芯片型號及標識信息及芯片設計指標等測量及標定相關數(shù)據(jù)。

自適應電壓控制及燒錄電源控制模塊接于電源模塊和指令控制模塊之間，是對被測試和標定芯片提供燒錄電壓和工作電壓的模塊，是實現(xiàn)對被測芯片組中哪一個被測芯片提供工作電源的控制單元，它根據(jù)不同芯片規(guī)格判斷，給被標定芯片輸出不同燒錄電壓，從而實現(xiàn)自動控制；

時鐘頻率測量模塊連接與智能儀表控制模塊，主要是通過智能儀表獲取芯片時鐘頻率，根據(jù)儀器儀表的標準協(xié)議接口，控制外部儀表進行對參數(shù)指標進行測量，并將測量結(jié)果與設計結(jié)果對比，進而判斷是否需要再次標定；

時鐘頻率標定模塊，主要是在測試和批量生產(chǎn)兩種模式下對芯片時鐘頻率進行測量和標定，時鐘頻率的標定是讀取芯片信息，通過時鐘頻率標定算法實現(xiàn)對內(nèi)部高速時鐘和WDT時鐘頻率進行標定。

進一步包括有容錯處理模塊，所述容錯處理模塊與指令控制模塊連接；容錯處理模塊是判斷接收的指令數(shù)據(jù)幀是否正確、判斷USB連接錯誤處理、外置儀器儀表是否正常、燒錄管腳是否接觸良好和標定失敗處理等事件的處理，根據(jù)不同的錯誤類型分別進行差錯處理、數(shù)據(jù)效驗、數(shù)據(jù)重傳及超時處理等操作。

所述數(shù)據(jù)存儲模塊為外部存儲器。

進一步，為提高數(shù)據(jù)寫入速度和加快存儲，外部存儲器采用NOR FLASH類型存儲器。外置存儲器劃分為文件索引區(qū)和hex數(shù)據(jù)區(qū)，以便于快速讀取數(shù)據(jù)；文件索引區(qū)存放被標定芯片的基本信息，如芯片型號、數(shù)據(jù)大小、存放位置、標定地址區(qū)和其他信息；數(shù)據(jù)區(qū)用來存放系統(tǒng)的固件更新程序和用戶hex數(shù)據(jù)。

一種自動化時鐘頻率測量及標定方法，其特征在于該方法在測試模式中，測量出時鐘頻率數(shù)據(jù)，同時根據(jù)高速低速時鐘分別進行相應的計算，得到標定值，同時將標定值寫入芯片時鐘頻率校正區(qū)，然后讀取校正后的芯片時鐘頻率數(shù)據(jù)信息；批量生產(chǎn)模式中，先計算出標定值，獲取芯片標定存儲區(qū)的地址，將標定值通過燒錄接口寫入到標定地址內(nèi)，然后通過頻率輸出端口輸出標定后的時鐘頻率，接著測量出標定后的芯片時鐘工作頻率，將標定后的芯片時鐘工作頻率與設計指標數(shù)據(jù)進行對比，判斷是否標定成功。

進一步，所述方法通過時鐘頻率測量模塊獲取芯片時鐘頻率，其具體的流程為：

101、初始化時鐘頻率測量模塊；

102、獲取控制命令，選擇被測芯片，讀取被測芯片的信息；

103、連接智能儀表控制模塊；

104、讀取智能儀表測得的時鐘頻率數(shù)據(jù)，并計算得到當前標定數(shù)據(jù)并保存；

105、配置被測芯片寄存器，獲取所需數(shù)據(jù)信息；

106、依次比較實測的時鐘頻率，判斷實測的時鐘頻率是否在設計范圍內(nèi)。

進一步，所述方法通過時鐘頻率標定模塊對測試和批量生產(chǎn)兩種模式下對芯片時鐘頻率進行測量和標定，首先對被標定芯片的燒錄接口進行連接性檢查，然后，進入芯片時鐘頻率標定流程，檢測芯片ID以確定相應的標定方式和標定值寫入位置，在批量生產(chǎn)模式下根據(jù)時鐘標定算法，在0至255數(shù)值范圍內(nèi)劃出標定數(shù)值查找范圍和所需標定的時鐘頻率理想值，調(diào)用二分算法和循環(huán)冗余算法計算出時鐘頻率標定數(shù)值，對寫入標定數(shù)據(jù)的芯片進行測量，與時鐘頻率的設計值進行比較，不適合再次標定，滿足要求即標定成功；在用戶模式下，對標定的芯片進行測量，測量結(jié)果是否符合實際設計指標，不滿足再次進入燒錄模式依據(jù)上述算法進行標定，否則標定成功。

具體的標定的流程為：

201、開始，判斷燒錄管腳是否正常連接，是則進行下一步，否則退出；

202、使得芯片進入燒錄模式；

203、讀取芯片ID，以確定需要標定芯片的類型，退出燒錄模式，芯片進入用戶模式；

204、獲取實際時鐘頻率數(shù)據(jù)；

205、根據(jù)時鐘頻率標定算法，計算出標定值；

206、將標定值寫入校正區(qū)域；

207、關閉燒錄電壓，使芯片進入正常工作模式；

208、測量時間頻率，并和設計頻率對比，將兩個數(shù)據(jù)的偏差發(fā)送給上位機；

209、判斷上述步驟的偏差是否在允許的范圍內(nèi)，如果在允許的范圍內(nèi)，則標定成功并進行顯示，否則標定失敗，回到步驟202重新進行標定。

因此，本發(fā)明的具體實現(xiàn)步驟為：

301、自動化時鐘頻率測量及標定系統(tǒng)(簡稱測量及標定系統(tǒng))上電，完成初始化，檢查測量標定所需要的芯片配置文件，測量及標定系統(tǒng)檢測燒錄接口電氣連接特性；

進一步包括有：檢查沒有客戶配置文件信息，如果沒有，則提示客戶將配置文件輸入到指定位置，直到配置文件檢查完成才繼續(xù)執(zhí)行；檢查到所需的配置文件后，開始等待接收用戶指令

302、判斷進入測試模式還是量產(chǎn)模式，如果是測試模式，開始執(zhí)行303、304、305步驟，否則執(zhí)行306步驟；

303、測量及標定系統(tǒng)連接正常后，進入測試模式進行測試；

首先讀取配置文件中芯片信息，然后判斷芯片的類型，將芯片類型信息保存，接著將配置文件及芯片相關信息按照文件種類建立索引表，按照索引表數(shù)據(jù)封裝成數(shù)據(jù)幀傳輸給測試及標定系統(tǒng)，最后測量及標定裝置解析出地址數(shù)據(jù)信息，并按照地址順序存放至數(shù)據(jù)存儲模塊。

根據(jù)高低溫列表，控制高低溫箱使其工作在設置溫度，第一個是指的溫度點為常溫20度，使之達到設定值；然后根據(jù)芯片類型信息控制燒錄電源和供電電源給芯片輸出相應電壓，接著芯片工作在燒錄模式，讀取被測芯片程序存儲區(qū)，判定芯片是否為空，如果非空，獲取芯片ROM存儲器類型信息，發(fā)送非空片信息，判斷是OTP類型還是FLASH類型ROM，如果是OTP類型ROM，發(fā)送芯片為非空OTP類型芯片，提示客戶更換，結(jié)束測試，如果是FLASH類型ROM或者芯片是空片，獲取芯片燒錄所需信息，提示用戶需要進行燒錄然后再進行測試，將測試hex燒錄到芯片進行頻率測試。

304、測量出時鐘頻率數(shù)據(jù)，同時根據(jù)高速低速時鐘分別進行相應的計算，得到標定值，同時將標定值寫入芯片時鐘頻率校正區(qū)，然后讀取校正后的芯片時鐘頻率數(shù)據(jù)信息，確定是否在設計指標范圍，如果偏離設計范圍，判斷是OTP類型還是FLASH類型ROM以確定是否可以再次標定，如果是ROM類型，則執(zhí)行305，否則重復304進行重新標定；

305、上述步驟執(zhí)行后，測量及標定系統(tǒng)進入正常工作模式，獲取高低溫箱溫度點列表，按照溫度列表設定溫控設備的溫度值，達到設定的溫度值1小時后，測量次溫度下的時鐘頻率數(shù)據(jù)，溫度點設置循環(huán)完成后，繪制全溫度點圖形并顯示，顯示出實測時鐘頻率數(shù)據(jù)曲線與理論時鐘頻率數(shù)據(jù)曲線的差異性，并將差異信息保存并顯示，測試模式結(jié)束；

306、以上302步驟時鐘頻率測量及標定裝置接收到用戶批量生產(chǎn)模式后，進入批量生產(chǎn)處理模式，判斷是否進行客戶代燒錄，如果需要客戶代燒錄，接收客戶代燒錄代碼并儲存到數(shù)據(jù)存儲單元，繼而執(zhí)行307；不需要客戶代燒錄，則繼續(xù)執(zhí)行以下步驟；

307、控制高低溫設備設置至標準標定溫度，根據(jù)芯片類型信息控制燒錄電源和供電電源給芯片輸出相應電壓，初始化被測芯片及燒錄接口，使得其工作在燒錄模式，從數(shù)據(jù)存儲模塊獲取客戶代燒錄hex文件，并燒錄到芯片程序存儲區(qū)；

308、通過對高低頻時鐘的標定算法，計算出標定值，獲取芯片標定存儲區(qū)的地址，將標定值通過燒錄接口寫入到標定地址內(nèi)，然后通過頻率輸出端口輸出標定后的時鐘頻率，接著測量出標定后的芯片時鐘工作頻率，接著讀取設計指標數(shù)據(jù)，判斷是時鐘頻率否在設計范圍內(nèi)；芯片標定后時鐘工作頻率在設計范圍內(nèi)，顯示燒錄成功的芯片并計數(shù)，結(jié)束本次標定。

如果不在設計范圍，判斷芯片存儲器類型，是OTP類型還是FLASH類型ROM以確定是否可以再次標定，如果是ROM類型，則判斷芯片存儲器存儲類型是FLASH類型，重復標定小于三次，執(zhí)行差錯處理后，執(zhí)行307步驟并順序執(zhí)行；重復標定大于三次或者芯片存儲器存儲類型是OTP類型的芯片，停止高低溫箱，LCD顯示和提示客戶芯片標定失敗，同時LCD模塊顯示燒錄出現(xiàn)問題的芯片并計數(shù)，結(jié)束本次標定。

本發(fā)明使用外部連接控制儀器儀表對時鐘頻率信號進行智能自動測量作為標定依據(jù)，實現(xiàn)對時鐘的頻率、占空比、高電平時間、低電平時間及信號上升時間等參數(shù)測試，提高芯片時鐘頻率標定的精度，且配合電源系統(tǒng)可以對芯片在不同電源電壓的情況下的頻率參量測量；時鐘頻率各參數(shù)的集成測量及標定功能的復合測量及標定系統(tǒng)，測量和標定不需單獨分開進行，增強系統(tǒng)的集成度，降低了硬件成本及設計的難度，不需要人為參與，節(jié)省了人為成本及維護成本，減少硬件外圍電路，有效的節(jié)省了硬件設計成本，同時在一定程度上增加系統(tǒng)的可靠性和減少了系統(tǒng)誤差；采用32位嵌入式微處理器，使系統(tǒng)在程序和數(shù)據(jù)存儲空間、通用性外圍接口、處理能力及通信速率等方面的處理能力加強，消除了專用通信芯片廠商對開發(fā)和維護系統(tǒng)控制軟件、通信速率和控制接口等方面的技術困擾，實現(xiàn)在線固件更新、系統(tǒng)自檢測、模塊化和層次化等設計理念；通用的接口控制軟件設計開發(fā)模式，實現(xiàn)基于通信接口的控制軟件開發(fā)便捷和可移植性高，升級維護方便，解決控制軟件因通信芯片廠商帶來的開發(fā)維護困難的瓶頸；引入自動化測量及標定方法，實現(xiàn)對芯片時鐘頻率測量及標定的自動化控制，解決人員重復勞動和效率低下問題。

附圖說明

圖1是本發(fā)明所實施的硬件構(gòu)成框圖。

圖2是本發(fā)明所實施應用實例圖。

圖3是本發(fā)明所實施容錯處理模塊的控制流程圖。

圖4是本發(fā)明所實施時鐘頻率測量模塊的控制流程圖。

圖5是本發(fā)明所實施時鐘頻率標定模塊的控制流程圖。

圖6是本發(fā)明所實施的總體控制流程圖。

具體實施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

圖1所示為本發(fā)明所實現(xiàn)的硬件框圖，圖2為本發(fā)明的一種應用實例圖，圖中所示，該自動化時鐘頻率測量及標定系統(tǒng)除了能一體化的給開發(fā)人員和客戶購置的芯片進行時鐘頻率測量和標定外，還可以作為一套時鐘頻率測試系統(tǒng)做產(chǎn)品時鐘頻率性能展示。同時該時鐘頻率測量及標定系統(tǒng)能夠滿足小批量試產(chǎn)和大批量量產(chǎn)的用戶的不同需求。

該系統(tǒng)構(gòu)包括有電源系統(tǒng)、指令控制模塊、數(shù)據(jù)存儲模塊、容錯處理模塊、自適應電壓控制及燒錄電源控制模塊、通信接口模塊、時鐘頻率測量模塊、芯片時鐘頻率標定模塊、時鐘頻率算法處理模塊、智能儀表控制模塊、時鐘標定模塊。

其中，數(shù)據(jù)存儲模塊、容錯處理模塊、通信接口模塊、自適應電壓控制及燒錄電源控制模塊、智能儀表控制模塊及時鐘頻率標定模塊均連接于指令控制模塊，自適應電壓控制及燒錄電源控制模塊接于電源模塊和指令控制模塊之間，時鐘頻率算法處理模塊連接于時鐘頻率標定模塊，時鐘頻率測量模塊則連接于智能儀表控制模塊。

指令控制模塊，主要是對需要測量和標定芯片的時鐘模塊進行所需功能的配置，通常通過ARM來實現(xiàn)。

數(shù)據(jù)存儲模塊是存放文件索引表、客戶hex的代燒錄程序文件、時鐘頻率測試標定hex文件、芯片型號及標識信息及芯片設計指標等測量及標定相關數(shù)據(jù)，所述數(shù)據(jù)存儲模塊為外部存儲器。為提高數(shù)據(jù)寫入速度和加快存儲，外部存儲器采用NOR FLASH類型存儲器。外置存儲器劃分為文件索引區(qū)和hex數(shù)據(jù)區(qū)，以便于快速讀取數(shù)據(jù)；文件索引區(qū)存放被標定芯片的基本信息，如芯片型號、數(shù)據(jù)大小、存放位置、標定地址區(qū)和其他信息；數(shù)據(jù)區(qū)用來存放系統(tǒng)的固件更新程序和用戶hex數(shù)據(jù)。

容錯處理模塊，主要是判斷接收的指令數(shù)據(jù)幀是否正確、判斷USB連接錯誤處理、外置儀器儀表是否正常、燒錄管腳是否接觸良好和標定失敗處理等事件的處理，根據(jù)不同的錯誤類型分別進行差錯處理、數(shù)據(jù)效驗、數(shù)據(jù)重傳及超時處理等操作。其具體的處理流程如圖3所示：

S101、初始化。

S102、將接收到的數(shù)據(jù)按照功能模塊進行分類編號。

S103、判斷是否是系統(tǒng)發(fā)生錯誤，如果是則結(jié)束處理，如果否，則繼續(xù)進行下一步。

S104、保存當前系統(tǒng)狀態(tài)信息到差錯處理區(qū)，進入錯誤查找模式。

S105、判斷錯誤的類型，是否是接收數(shù)據(jù)幀錯誤，是否是USB連接錯誤，是否是儀表通信錯誤，是否是標定錯誤。

S106、如果是接收數(shù)據(jù)幀錯誤，則保存錯誤編號,發(fā)送錯誤類型信息到上位機，系統(tǒng)跳轉(zhuǎn)至命令控制模塊，重新接受信息幀(如果通信故障大于3次，則發(fā)送錯誤信息，并提示重新傳輸，重新初始化串口模塊)；如果是USB連接錯誤，發(fā)送錯誤類型信息給上位機，USB重新枚舉、握手，并提示用戶，再次進行握手(如果通信故障大于3次，則發(fā)送USB初始化失敗或枚舉失敗或握手失敗信息給上位機，并提示檢查或重插USB)；如果是儀表通信錯誤，則發(fā)送錯誤類型信息給上位機，重新初始化傳感器連接總線接口(如果通信故障大于3次，則發(fā)送握手失敗信息給上位機，并提示檢查)；如果是標定錯誤，則重新初始化通信接口，重新獲取數(shù)據(jù)計算標定數(shù)據(jù)對比標定指標(如果設計指標偏離大于3次碼，就發(fā)送接口初始化失敗或寄存器配置失敗或握手失敗信息給上位機，并提示檢查)。

S107、結(jié)束。

自適應電壓控制及燒錄電源控制模塊接于電源模塊和指令控制模塊之間，是對被測試和標定芯片提供燒錄電壓和工作電壓的模塊，是實現(xiàn)對被測芯片組中哪一個被測芯片提供工作電源的控制單元，它根據(jù)不同芯片規(guī)格判斷，給被標定芯片輸出不同燒錄電壓，從而實現(xiàn)自動控制，以確保對需要測試及標定芯片工作模式的有效的控制。自適應電壓控制及燒錄電源控制模塊可以通過現(xiàn)有的模擬/數(shù)字電路或芯片來實現(xiàn)，在此不再贅述。

通信接口模塊，是接收來自控制軟件的命令和發(fā)送來自被測試和標定芯片的數(shù)據(jù)等信息，起到上下位機傳輸橋梁的作用，此模塊包含固件更新模塊和USB通信處理模塊，固件更新模塊主要是使用在線更新模式對時鐘測量及標定系統(tǒng)的固件程序進行更新升級或者重新下載，之后系統(tǒng)進入正常工作模式進行被測芯片的測量及標定，此時串口可以作為備用通信接口以備使用；USB通信處理模塊主要完成控制指令的收發(fā)和數(shù)據(jù)傳輸，根據(jù)接收到的信息幀提取命令、地址和數(shù)據(jù)等信息，進而根據(jù)相應的命令調(diào)用相關功能模塊進行相關操作。通信接口模塊可以通過現(xiàn)有技術實現(xiàn)，在此不再贅述。

時鐘頻率測量模塊連接與智能儀表控制模塊，主要是通過智能儀表獲取芯片時鐘頻率，根據(jù)儀器儀表的標準協(xié)議接口，控制外部儀表進行對參數(shù)指標進行測量，并將測量結(jié)果與設計結(jié)果對比，進而判斷是否需要再次標定，標定不在設計允許范圍內(nèi)的芯片，經(jīng)過規(guī)定次數(shù)標定后，經(jīng)測量不再設計范圍內(nèi)，需要進行再次標定，經(jīng)過規(guī)定的標定次數(shù)仍然不合格的，將判斷結(jié)果反饋給控制軟件，將獲取的時鐘頻率數(shù)據(jù)與理論數(shù)據(jù)繪制成圖像顯示，以供用戶參考。其具體的測量流程如圖4所示，步驟為：

S201、初始化時鐘頻率測量模塊。

S202、獲取控制命令，選擇被測芯片，讀取被測芯片的信息。

S203、連接智能儀表控制模塊。

S204、讀取智能儀表測得的時鐘頻率數(shù)據(jù)，并計算得到當前標定數(shù)據(jù)并保存。

S205、配置被測芯片寄存器，獲取所需數(shù)據(jù)信息。

S206、依次比較實測頻率，判斷實測頻率是否在設計范圍內(nèi)。

S207、如果是，則將測量的實際數(shù)據(jù)發(fā)送給控制軟件，如果否則重新連接智能儀表控制模塊，重復S203-S207的步驟，直至數(shù)據(jù)傳輸結(jié)束。

時鐘頻率標定模塊，主要是在測試和批量生產(chǎn)兩種模式下對芯片時鐘頻率進行測量和標定，時鐘頻率的標定是讀取芯片信息，通過時鐘頻率標定算法實現(xiàn)對內(nèi)部高速時鐘和WDT時鐘頻率進行標定，時鐘頻率的標定算法分別采用特定的算法來完成，首先對被標定芯片的燒錄接口進行連接性檢查，然后，進入芯片時鐘頻率標定流程，檢測芯片ID以確定相應的標定方式和標定值寫入位置，在批量生產(chǎn)模式下根據(jù)時鐘標定算法，在0至255數(shù)值范圍內(nèi)劃出標定數(shù)值查找范圍和所需標定的時鐘頻率理想值，調(diào)用二分算法和循環(huán)冗余算法計算出時鐘頻率標定數(shù)值，對寫入標定數(shù)據(jù)的芯片進行測量，與時鐘頻率的設計值進行比較，不適合再次標定，滿足要求即標定成功；在用戶模式下，對標定的芯片進行測量，測量結(jié)果是否符合實際設計指標，不滿足再次進入燒錄模式依據(jù)上述算法進行標定，否則標定成功。標定的流程如圖5所示：

S301、開始，判斷燒錄管腳是否正常連接。是則進行下一步，否則退出。

S302、輸出電壓，使得芯片進入燒錄模式。

S303、讀取芯片ID，以確定需要標定芯片的類型，退出燒錄模式，芯片進入用戶模式。

S304、進入時鐘頻率測量模塊，獲取實際時鐘頻率數(shù)據(jù)。

S305、根據(jù)時鐘頻率標定算法，計算出標定值。

S306、判斷芯片是否為空片。如果是非空片，則發(fā)送不空信息，進入步驟S307，如果是空片，則發(fā)送芯片空信息，進入步驟S308。

S307、進一步判斷芯片是否為OTP和FLASH類型，如果是OTP則擦除，換置空片。

S308、控制自適應電壓控制及燒錄電源控制模塊，選擇相應輸出電壓。

S309、被測芯片掉電，再上電，通過燒錄接口發(fā)送燒錄模式指令，使得芯片進入燒錄模式。

S310、將標定值寫入校正區(qū)域。

S311、關閉燒錄電壓，使芯片進入正常工作模式。

S312、時鐘頻率測量模塊測量時間頻率，并和設計頻率對比，將兩個數(shù)據(jù)的偏差發(fā)送給上位機。

S313、判斷上述步驟的偏差是否在允許的范圍內(nèi)，如果在允許的范圍內(nèi)，則標定成功并進行顯示，否則標定失敗，回到步驟S302重新進行標定。

時鐘頻率算法處理模塊，主要是實現(xiàn)對內(nèi)部高速時鐘頻率和WDT時鐘頻率進行標定，高速時鐘頻率標定是對時鐘頻率進行標定首先要給定寫值邊界0、255和OSC時鐘頻率理想值，如16M，其次將根據(jù)給定邊界值計算出中間值，調(diào)用循環(huán)冗余算法計算出校驗碼，然后校驗碼、中間值轉(zhuǎn)化為01序列，最后通過指令把數(shù)據(jù)動態(tài)寫到時鐘校正對應位置，此時芯片時鐘頻率會通過特定接口輸出一個頻率，接著進行輸出頻率測量，如果測量值大于理想值偏差大于設計偏差值，則此時的邊界下限值為上一次的計算中間值,上邊界不變，繼續(xù)按照上述方法計算最佳值；如果測量值小于理想值偏差大于設計偏差值，則此時的邊界上限值為上一次的計算中間值,下邊界不變，繼續(xù)按照上述方法計算最佳值。最后，判斷輸出頻率，如果偏差在百分之零點五以內(nèi)，則修調(diào)成功，返回找尋到的值燒錄到芯片。如果找不到這樣的值(中間值大于下邊界值或上邊界值)，標定失敗提示芯片不符合設計指標；WDT時鐘頻率標定是對抽取輸入16位數(shù)據(jù)的低四位，WDT時鐘標定值也就是最多只有16個可能的燒錄值，查找出輸出頻率值最接近32K的所需的標定數(shù)值，然后把數(shù)據(jù)寫入到芯片存儲區(qū)，實現(xiàn)標定。

結(jié)合圖6所示，為本發(fā)明所實現(xiàn)的總體控制流程圖，圖中所示，實現(xiàn)方法包括步驟：

S401、啟動上位機控制軟件，時鐘頻率測量及標定系統(tǒng)上電，初始化系統(tǒng)時鐘、IO端口、通信模塊、存儲模塊和LCD模塊等，然后時鐘頻率測量及標定系統(tǒng)配置系統(tǒng)內(nèi)部寄存器，儀器儀表設備自檢和通信握手，接著完成USB通信接口枚舉，檢查測量標定所需要的芯片配置文件，包含測試和燒錄hex、高低溫箱溫度點序列列表、芯片信息及設計指標文件等信息數(shù)據(jù)，測量及標定系統(tǒng)檢測燒錄接口電氣連接特性。

S402、檢查沒有客戶配置文件信息，如果沒有，則提示客戶將配置文件輸入到指定位置，直到配置文件檢查完成才繼續(xù)執(zhí)行。檢查到所需的配置文件后，開始等待接收用戶指令，判斷進入測試模式還是量產(chǎn)模式，如果是測試模式，開始執(zhí)行S403、S404、S405、S406等步驟。否則執(zhí)行S407等步驟。

S403、測量及標定系統(tǒng)連接正常后，進入測試模式，首先讀取配置文件中芯片信息，然后判斷芯片的類型，將芯片類型信息保存，接著將配置文件及芯片相關信息按照文件種類建立索引表，按照索引表數(shù)據(jù)封裝成數(shù)據(jù)幀傳輸給測試及標定系統(tǒng)，最后測量及標定裝置解析出地址數(shù)據(jù)信息，并按照地址順序存放至數(shù)據(jù)存儲模塊。

S404、根據(jù)高低溫列表，控制高低溫箱使其工作在設置溫度，第一個是指的溫度點為常溫20度，使之達到設定值；然后根據(jù)芯片類型信息控制燒錄電源和供電電源給芯片輸出相應電壓，接著芯片工作在燒錄模式，讀取被測芯片程序存儲區(qū)，判定芯片是否為空，如果非空，獲取芯片ROM存儲器類型信息，發(fā)送非空片信息，判斷是OTP類型還是FLASH類型ROM，如果是OTP類型ROM，發(fā)送芯片為非空OTP類型芯片，提示客戶更換，結(jié)束測試，如果是FLASH類型ROM或者芯片是空片，獲取芯片燒錄所需信息，提示用戶需要進行燒錄然后再進行測試，將測試hex燒錄到芯片進行頻率測試。

S405、測量出時鐘頻率數(shù)據(jù)，同時根據(jù)高速低速時鐘分別進行相應的計算，得到標定值，同時將標定值寫入芯片時鐘頻率校正區(qū)，然后讀取校正后的芯片時鐘頻率數(shù)據(jù)信息，確定是否在設計指標范圍，如果偏離設計范圍，判斷是OTP類型還是FLASH類型ROM以確定是否可以再次標定，如果是ROM類型，則執(zhí)行S406，否則重復S405進行重新標定。

S406、上述步驟執(zhí)行后，測量及標定系統(tǒng)進入正常工作模式，獲取高低溫箱溫度點列表，按照溫度列表設定溫控設備的溫度值，達到設定的溫度值1小時后，測量次溫度下的時鐘頻率數(shù)據(jù)，溫度點設置循環(huán)完成后，繪制全溫度點圖形并顯示，顯示出實測時鐘頻率數(shù)據(jù)曲線與理論時鐘頻率數(shù)據(jù)曲線的差異性，并將差異信息保存并在捕捉區(qū)顯示，測試模式結(jié)束。

S407、以上S402步驟測量及標定系統(tǒng)接收到用戶批量生產(chǎn)模式指令后，進入批量生產(chǎn)模式，啟動測量及標定系統(tǒng)內(nèi)部的批量生產(chǎn)模式處理模塊，燒錄接口、LCD模塊等相關處理模塊初始化。進而判斷，是否進行客戶代燒錄，如果需要客戶代燒錄，接收客戶代燒錄代碼并儲存到數(shù)據(jù)存儲單元，繼而執(zhí)行S408；不需要客戶代燒錄，則繼續(xù)執(zhí)行以下步驟。

S408、控制高低溫設備設置至標準標定溫度常溫20度，等待高低溫設備達到設定溫度后，根據(jù)芯片類型信息控制燒錄電源和供電電源給芯片輸出相應電壓，初始化被測芯片及燒錄接口，使得其工作在燒錄模式，測量及標定系統(tǒng)從數(shù)據(jù)存儲模塊獲取客戶代燒錄hex文件，并燒錄到芯片程序存儲區(qū)。

S409、通過對高低頻時鐘的標定算法，計算出標定值，獲取芯片標定存儲區(qū)的地址，將標定值通過燒錄接口寫入到標定地址內(nèi)，然后通過頻率輸出端口輸出標定后的時鐘頻率，接著測量出標定后的芯片時鐘工作頻率，接著標定裝置讀取設計指標數(shù)據(jù)，判斷是時鐘頻率否在設計范圍內(nèi)，如果不在設計范圍，判斷芯片存儲器類型，是OTP類型還是FLASH類型ROM以確定是否可以再次標定，如果是ROM類型，則執(zhí)行S410，否則重復S411步驟。

S410、芯片標定后時鐘工作頻率不在設計范圍內(nèi)，如果芯片存儲器存儲類型是FLASH類型，重復標定小于三次，執(zhí)行差錯處理后，執(zhí)行S409步驟并順序執(zhí)行；重復標定大于三次或者芯片存儲器存儲類型是OTP類型的芯片，停止高低溫箱，LCD顯示和提示客戶芯片標定失敗，同時LCD模塊顯示燒錄出現(xiàn)問題的芯片并計數(shù)，結(jié)束本次標定。

S411、芯片標定后時鐘工作頻率在設計范圍內(nèi)，LCD顯示和提示客戶芯片標定成功，同時LCD模塊顯示燒錄成功的芯片并計數(shù)，結(jié)束本次標定。

所述的標定值，是在批量生產(chǎn)模式下根據(jù)時鐘標定算法，在0至255數(shù)值范圍內(nèi)劃出標定數(shù)值查找范圍和所需標定的時鐘頻率理想值，調(diào)用二分算法和循環(huán)冗余算法計算出時鐘頻率標定數(shù)值，對寫入標定數(shù)據(jù)的芯片進行測量，與時鐘頻率的設計值進行比較，不適合再次標定。

本發(fā)明是每次對芯片是否進行測試及標定的循環(huán)工作狀態(tài)不斷的查詢和狀態(tài)判斷的一個過程，控制指令的解析，把測試模式、批量生產(chǎn)模式、時鐘頻率校正、智能儀器儀表設備控制、差錯處理及數(shù)據(jù)判斷、信息顯示報警提示、標定裝置固件程序更新及控制軟件等協(xié)同工作的特點結(jié)合，實現(xiàn)自動化的時鐘頻率測量及標定系統(tǒng)。

總之，本發(fā)明可以實現(xiàn)在較少的成本下對集成性或者專業(yè)性芯片的時鐘頻率測試及標定，為保證頻率標定的準確性，引入雙層測試模式設計思想與方法進行時鐘頻率測試及標定，融入自動化測試的理念，實現(xiàn)對高精度時鐘頻率標定的需求，解決在少投入大效益下滿足客戶使用需求，攜帶方便，方便客戶使用，同時節(jié)省芯片設計成本和提高開發(fā)效率。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。