[发明专利]一种用于非接触芯片的频率自适应调节装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及工作频率自适应调节方法，更具体地，本发明涉及用于非接触芯片的工作频 率自适应调节方法。

背景技术

非接触芯片需要不断提高处理速度，同时还需要能够在尽可能小的场强下工作。传统设 计方法将芯片工作频率设计为某个固定频率(芯片功耗固定)，但由于外部场强实时变化，芯 片获得的输入功率不定，固定的频率无法同时兼顾高性能和小场强。因此需要对芯片当前工 作场强下的能量情况进行评估，为工作频率的处理给出参考，从而实现大场强下以高频率运 行实现高性能，小场强下以低频率工作实现远距离。

发明内容

本发明的目的是解决芯片在一定场强下以适当工作频率可靠工作的问题，使用电源电压 检测间接检测芯片的可用功率，为工作频率的控制给出参考。

其中，电源电压检测电路监测芯片当前电源电压，当电源电压高于一定值时，输出(VD_OUT) 高电平，否则输出低电平，检测电压的阈值高于芯片最低工作电源电压。通过电源电压检测 能够实现间接的可用功率检测，当前输入功率大于芯片功耗时，VD_OUT输出为1，输入功率 小于芯片功耗时，VD_OUT输出为0。

芯片的时钟门控电路根据VD_OUT的输出实时对OSC_CLK进行门控，当VD_OUT为1时， 芯片工作频率F_OSC等于F_{OSC_CLK}；当VD_OUT为0时，芯片工作频率F_OSC为0(门控关闭)。

通过电源电压监测与时钟门控电路实现一种循环反馈机制：芯片功耗较大时->VD_OUT ＝0->时钟关闭->电源电压上升->VD_OUT＝1->时钟开启->芯片功耗上升，芯片等效工作 频率在0～F_{OSC_CLK}之间实时变化，从而实现芯片频率的实时调整，与当前场强相适应，获得当前 场强条件下的最高工作频率。

附图说明

图1为本发明的用于非接触芯片的工作频率自适应调节装置示意图；

图2为本发明实现的频率自适应调节效果图；

图3为本发明用于非接触芯片的频率自适应调节方法流程图。

具体实施方式

在图1中示出的用于非接触芯片的频率自适应调节装置，以电源电压检测电路(4)的输 出信号为参考，对芯片的工作频率进行控制。

电源电压检测电路1，用于监测芯片电源电压，当电源电压高于检测电压阈值时，输出 电压(VD_OUT)高电平，即为1，否则VD_OUT为低电平，即为0。具体的，将电源电压与检测 电压阈值比较，若电源电压高于检测电压阈值，说明当前输入功率大于芯片消耗功率，系统 可全速运行，则VD_OUT为高，若电源电压低于检测电压阈值，说明输入功率小于芯片消耗功 率，系统需降频或停止运行，则VD_OUT为低。

时钟门控电路2，用于接收电源电压检测电路1发送的检测信号，根据电源电压检测的 输出VD_OUT来控制芯片的工作频率。当VD_OUT为1时，输出的芯片工作频率F_CLK等于F_{OSC_CLK}； 当VD_OUT为0时，输出的芯片工作频率F_CLK为0，所述FOSC_CLK的值无确定范围，由系统决 定

振荡器OSC3，用于产生F_{OSC_CLK}。

本发明还提供了一种非接触芯片的频率自适应调节方法，具体步骤如图2所示：

步骤201、电源电压检测电路检测芯片电源电压，确定输出检测信号VD_OUT；

电源电压检测电路实时检测芯片电源电压，并与本地预置的检测电压阈值比较，若超过 检测电压阈值，则向时钟门控电路输出电压VD_OUT为高电平，若低于检测电压阈值，则向其 输出电压VD_OUT为低电平。

步骤202、根据输出检测信号VD_OUT控制芯片的工作频率。

时钟门控电路接收电压检测信号，若接收的电压检测信号为高电平，则根据接收的OSC 输出的频率，向负载电路输出芯片工作频率与所述OSC输出频率相同的频率，若接收的电压 检测信号为低电平，则向负载电路输出芯片工作频率为0。

一段时间内，当VD_OUT以一定占空比变化时，芯片工作频率相应的在FOSC_CLK和0之 间变化，芯片等效工作频率介于0和FOSC_CLK之间。具体如图3所示。