[发明专利]一种蓝牙芯片构架以及基于低功耗蓝牙芯片的时钟控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及蓝牙无线通信技术领域，特别是涉及一种蓝牙芯片构架以及低功耗蓝牙芯片的时钟控制方法。

背景技术

随着蓝牙4.0规范的推出，越来越多的设备增加了蓝牙功能，以实现与手机APP的连接和互动，相应带来了硬件智能化、可穿戴产品等风潮。在这些应用中，有很大一部分都采用电池供电，对低功耗有较高的要求，而蓝牙4.0规范当中的低功耗蓝牙(Bluetooth Low Energy)规范，则能够很好的满足这些需求，因此这些应用中采用的大部分都是支持低功耗蓝牙的芯片。

在低功耗蓝牙芯片中，通常会设计高频和低频两套时钟系统，高频时钟主要作为系统工作时钟以及无线信号的收发时钟源，低频时钟主要用于休眠模式计时以节省功耗。在低功耗蓝牙规范当中，低频时钟主要用于低功耗睡眠模式的计时，需要准确在特定时间唤醒才能保证蓝牙连接的稳定性，因而对精度有着较高的要求，至少要达到500ppm，因此通常在设计上采用外部晶振作为时钟源。

而对于部分不需要低功耗模式的应用，或者不需要长时间保持蓝牙连接的应用，则可以不必考虑这一点，因此有的蓝牙芯片会采用内部RC震荡器的方式，来节省外部低频晶振，从而节省整体BOM成本。

发明内容

本发明提供一种基于低功耗蓝牙芯片(下文为表述方便，简称蓝牙芯片)的时钟控制方法，使芯片内部的低频振荡器产生的时钟能够满足蓝牙规范当中的500ppm甚至更高的精度要求，以达到节省外部低频晶振的同时，也能进入低功耗模式，并保证稳定的蓝牙连接。

在一个实施例中，本发明提供了一种蓝牙芯片构架，其特征在于，包括：

高频时钟源，被配置成给系统和其他功能模块提供高精度时钟；

低频时钟振荡器，被配置成给蓝牙芯片中的所述其他模块提供低频时钟；

低频时钟检测模块，被配置成在每个蓝牙连接间隔的系统唤醒阶段起始点进行一次低频时钟的误差检测，将检测到的低频时钟误差与一预设的低频时钟误差阈值进行比较，并得到比较结果；

低频时钟调整模块，被配置成根据所述比较结果调整所述低频时钟，以使所述低频振荡器的时钟保持在一误差范围内。

在一个实施例中，所述高频时钟源由外部晶振提供或者其他类型的外部时钟输入。

在一个实施例中，所述低频时钟检测模块在每次检测完成后将检测到的所述低频时钟误差值写入误差寄存器。

在一个实施例中，所述低频时钟检测模块将每次检测的低频时钟误差值换算成相应的频率偏差调整值并写入所述低频时钟调整模块的偏差寄存器当中。

在一个实施例中，当所述低频时钟检测模块检测到所述低频时钟误差大于所述预设的时钟误差阈值时自动产生中断和/或相应标志。

在一个实施例中，所述低频时钟调整模块的频率偏差调整值可通过寄存器进行设定。

在一个实施例中，所述低频时钟调整模块启动时自动根据偏差寄存器的频率偏差调整值对低频时钟进行调整。

在一个实施例中，所述低频时钟调整模块对低频时钟的调整精度达到约10ppm。

在一个实施例中，所述系统和其他功能模块包括CPU、蓝牙基带处理电路、蓝牙射频相关电路以及其他可选的外设功能模块。

本发明还提供了一种基于低功耗蓝牙芯片的时钟控制方法，其特征在于，所述方法包括：

a.预设一个低频时钟误差阈值；

b蓝牙连接建立之后，自动在系统唤醒阶段起始点进行低频时钟的误差检测；

c.每次所述误差检测完成之后，将误差结果换算成相应的频率偏差调整值；

d.在每次检测到低频时钟误差超过预设的所述低频时钟误差阈值时，产生相应的中断；

e.当所述中断产生时，根据所述频率偏差调整值对低频时钟进行调整；

f.低频时钟调整完成后，返回执行步骤b。

本发明还提供了一种基于低功耗蓝牙芯片的时钟控制方法，其特征在于，所述方法包括：

a.预设一个时钟校准周期，所述时钟校准周期为蓝牙连接间隔的整数倍；

b.在每个所述时钟校准周期的系统唤醒点启动低频时钟的误差检测；

c.对误差检测的误差值进行判断，如果误差值较小则执行步骤b，如果误差值较大则执行步骤d；

d.将误差值换算成频率偏差调整值，并根据所述频率偏差调整值对低频时钟进行调整；

e.低频时钟调整完成后，返回执行步骤b。