一種用于微控制器芯片的時鐘偵測電路制造技術

本發明專利技術公開了一種用于微控制器芯片的時鐘偵測電路，包括微控制器芯片和晶體振蕩器，所述晶體振蕩器連接在微控制器芯片的外部，微控制器包括時鐘偵測模塊、內部時鐘模塊、時鐘選擇模塊和微控制器內核，所述時鐘偵測模塊分別連接晶體振蕩器、時鐘選擇模塊和微控制器內核，時鐘選擇模塊還分別連接內部時鐘模塊和微控制器內核。本發明專利技術通過較為簡潔的結構，時鐘偵測電路所采用的內部時鐘可以是頻率較低時鐘電路，因而只需要以較低的功耗為代價就可以實現微控制器芯片的相應保護功能。

【技術實現步驟摘要】
一種用于微控制器芯片的時鐘偵測電路
本專利技術涉及一種時鐘偵測電路，具體是一種用于微控制器芯片的時鐘偵測電路。
技術介紹
微控制器芯片被廣泛地使用到電子產品中，作為電子電路里面的控制單元。微控制器芯片的應用開發者針對特定的應用領域，進行應用開發后，將開發的程序燒錄至微控制器芯片內部的程序存儲器里面以后，微控制器便被賦予了不同的功能，可以被應用到各種各樣的應用領域中。微控制器芯片的應用場合多種多樣，應用條件也就各不相同。進一步提高微控制器芯片在各種應用條件的可靠性一直是微控制器芯片研發的一個重要考量。特別是當微控制器芯片需要使用到一些應用條件相對嚴峻的應用場合時，在研發階段更需要注意提高微控制器芯片的可靠性，并盡量采取一些必要的偵測手段，使微控制器芯片能在應用于在場應用系統的工作的時候，能夠偵測到工作條件出現某些異常狀態，并主動地啟動一些必要的自我保護機制，以免應用系統出現嚴重的在場應用異常。當微控制器芯片處于在場應用時，其中一種需要小心應對的異常就是微控制器的外部時鐘出現異常。如果外部時鐘出現停止振蕩的異常，微控制器內核就可能會由于失去了工作主時鐘而處于死鎖狀態，進而導致微控制器應用系統出現嚴重的在場應用異常。本專利技術提供一種適用于微控制器芯片的時鐘偵測電路，通過微控制器芯片內部的時鐘偵測電路可以偵測到微控制器芯片外部時鐘出現停止振蕩等異常狀態，并且能夠在外部時鐘出現異常的時候,及時地將微控制器內核的工作主時鐘由外部時鐘切換成內部時鐘，從而避免由于外部時鐘的停振異常令微控制器內核出現死鎖狀態，進而導致應用系統出現嚴重后果。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供一種用于微控制器芯片的時鐘偵測電路，以解決上述
技術介紹
中提出的問題。為實現上述目的，本專利技術提供如下技術方案：一種用于微控制器芯片的時鐘偵測電路，包括微控制器芯片和晶體振蕩器，所述晶體振蕩器連接在微控制器芯片的外部，微控制器包括時鐘偵測模塊、內部時鐘模塊、時鐘選擇模塊和微控制器內核，所述時鐘偵測模塊分別連接晶體振蕩器、時鐘選擇模塊和微控制器內核，時鐘選擇模塊還分別連接內部時鐘模塊和微控制器內核。作為本專利技術的優選方案：所述時鐘偵測模塊包括時鐘計數器、同步緩存器、緩存器二、比較器C1、同步計數值B1和寄存器，所述時鐘計數器連接同步緩存器，同步緩存器還分別連接緩存器二的輸入端和比較器C1的一個輸入端，比較器C1另一個輸入端連接緩存器二的輸出端，比較器C1的輸出端連接同步計數值B1，同步計數值B1還連接寄存器。與現有技術相比，本專利技術的有益效果是：本專利技術通過微控制器芯片內部的時鐘偵測電路可以偵測到微控制器芯片外部時鐘出現停止振蕩等異常狀態，并且能夠在外部時鐘出現異常的時候,及時地將微控制器內核的工作主時鐘由外部時鐘切換成內部時鐘，從而避免由于外部時鐘的停振異常令微控制器內核出現死鎖狀態，進而導致應用系統出現嚴重在場應用異常。另外，時鐘偵測電路偵測在異常發生時會產生相應的中斷請求信號，使微控制器內核能夠及時地啟動相應的中斷保護程序，進一步提高微控制器芯片在場應用的可靠性。最后，本專利技術還具有低功耗的優點。本專利技術通過較為簡潔的結構，時鐘偵測電路所采用的內部時鐘可以是頻率較低時鐘電路，因而只需要以較低的功耗為代價就可以實現微控制器芯片的相應保護功能。附圖說明圖1為微控制器芯片的時鐘偵測方案的工作原理框圖。圖2為時鐘偵測模塊的工作原理圖。具體實施方式下面將結合本專利技術實施例中的附圖，對本專利技術實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本專利技術一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本專利技術中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本專利技術保護的范圍。請參閱圖1、2，一種用于微控制器芯片的時鐘偵測電路，由時鐘偵測模塊(CK_DET)、內部時鐘模塊(INT_OSC)、時鐘選擇模塊(CK_SEL)、微控制器內核(CORE)等部分組成。當微控制器芯片處于在場應用時，其內核工作主時鐘由芯片外部的晶體振蕩器(EXT_OSC)提供。芯片外部的晶體振蕩器(EXT_OSC)輸出的時鐘(eck)輸入至微控制器芯片內部的時鐘偵測模塊(CK_DET)，時鐘偵測模塊(CK_DET)負責對外部時鐘(eck)進行偵測。時鐘偵測模塊為雙時鐘邏輯模塊，即時鐘偵測模塊工作時需要同時使用到外部時鐘模塊產生的外部時鐘(eck)和內部時鐘模塊產生的內部時鐘(ick)。時鐘偵測模塊輸出的時鐘偵測報警信號(invld_rpt)被連接到(CK_SEL)。當時鐘偵測模塊(CK_DET)偵測到芯片外部的晶體振蕩器為正常狀態時，時鐘偵測報警信號(invld_rpt)將被置為低電平狀態。當時鐘偵測模塊(CK_DET)偵測到芯片外部的晶體振蕩器出現停止振蕩的異常狀態時，時鐘偵測報警信號(invld_rpt)將被置為高電平有效狀態。時鐘偵測模塊輸出的時鐘偵測報警信號(invld_rpt)被連接到(CK_SEL)。時鐘選擇模塊(CK_SEL)負責根據時鐘偵測報警信號(invld_rpt)的不同狀態選擇正常的外部時鐘(eck)作為內核工作時鐘，或者將內部時鐘(ick)作為內核工作時鐘(clk_core)。時鐘選擇模塊(CK_SEL)持續監測時鐘偵測模塊(CK_DET)送過來的時鐘偵測報警信號(invld_rpt)，當其監測到時鐘偵測報警信號為低電平狀態時，時鐘選擇模塊(CK_SEL)選擇正常的外部時鐘(eck)作為內核工作時鐘(clk_core)輸送至微控制器內核(CORE)；當其監測到時鐘偵測報警信號為高電平狀態時，時鐘選擇模塊(CK_SEL)立刻將內部時鐘模塊產生的內部時鐘(ick)作為內核工作時鐘(clk_core)輸送至微控制器內核(CORE)。另外，當時鐘偵測模塊(CK_DET)偵測到芯片外部的晶體振蕩器出現停止振蕩的異常狀態時，其還會產生一個中斷請求信號(intr_req)，將此異常報告給微控制器內核，微控制器內核收到此中斷請求信號時，可以在工作主時鐘完成切換之后，進入相應的中斷服務程序，進行一系列時鐘異常保護操作，以免應用系統出現相應的異常。時鐘偵測模塊(CK_DET)的內部工作原理如圖2所示。在時鐘偵測模塊(CK_DET)的內部，時鐘計數器(CK_CNT)以外部時鐘(eck)作為其工作時鐘，每個eck的上升沿，時鐘計數器進行加1累加。時鐘計數器的計數值(cnto)輸送到同步緩存器(SBUF)，同步緩存器(SBUF)的工作時鐘為內部時鐘(ick)。內部時鐘(ick)輸出的時鐘頻率相對于外部時鐘(eck)的時鐘頻率要低很多。這樣有利于節省微控制器芯片的能耗。同步緩存器(SBUF)持續地對時鐘計數器的計數值(cnto)進行同步采樣，經過同步緩存器(SBUF)可得到同步到內部時鐘域的同步計數值1(cnto_s1)。緩存器2(BUF2)同時以內部時鐘作為工作時鐘，緩存器2對同步計數值1(cnto_s1)進行緩存，得到同步計數值2(cnto_s2)。同步計數值1(cnto_s1)與同步計數值2(cnto_s2)被送至比較器C1。外部時鐘正常的情況下，同步計數值1(cnto_s1)與同步計數值2(cnto_s2)不相等，因為同步計數值2(cnto_s2)的值相對于同步計數本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種用于微控制器芯片的時鐘偵測電路，包括微控制器芯片和晶體振蕩器，其特征在于，所述晶體振蕩器連接在微控制器芯片的外部，微控制器包括時鐘偵測模塊、內部時鐘模塊、時鐘選擇模塊和微控制器內核，所述時鐘偵測模塊分別連接晶體振蕩器、時鐘選擇模塊和微控制器內核，時鐘選擇模塊還分別連接內部時鐘模塊和微控制器內核。

【技術特征摘要】
1.一種用于微控制器芯片的時鐘偵測電路，包括微控制器芯片和晶體振蕩器，其特征在于，所述晶體振蕩器連接在微控制器芯片的外部，微控制器包括時鐘偵測模塊、內部時鐘模塊、時鐘選擇模塊和微控制器內核，所述時鐘偵測模塊分別連接晶體振蕩器、時鐘選擇模塊和微控制器內核，時鐘選擇模塊還分別連接內部時鐘模塊和微控制器內核。2.根據權利要求1所述的一種用...

【專利技術屬性】
技術研發人員：萬上宏，葉媲舟，涂柏生，
申請(專利權)人：深圳市博巨興實業發展有限公司，
類型：發明
國別省市：廣東,44