專利名稱：：時鐘產(chǎn)生電路及微控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本實用新型及集成電路領(lǐng)域，尤其涉及一種時鐘產(chǎn)生電路及微控制器。技術(shù)背景隨著互補型金屬氧化物半導(dǎo)體(ComplementaryMetal-OxideSemiconductor;以下簡稱CMOS)集成電路生產(chǎn)工藝的不斷進步，CMOS集成電路的集成度也越來越高，并從大規(guī)模向超大規(guī)模方向發(fā)展，而且越來越多的時序邏輯電路需要使用時鐘完成同步，因此時鐘產(chǎn)生電路在集成電路中起著重要的作用。然而，不同的應(yīng)用方式對時鐘的要求也不同，例如，電子玩具的時鐘頻率在十兆以內(nèi)；家電產(chǎn)品的時鐘頻率在一百兆以內(nèi)；電腦產(chǎn)品的中央處理器(CentralProcessingUnit;以下簡稱CPU)的基頻已經(jīng)達到甚至超過二百兆。而現(xiàn)有的時鐘產(chǎn)生電路一般只適用于一種時鐘產(chǎn)生方式，因此適用范圍較窄，兼容性較差。
實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種時鐘產(chǎn)生電路及微控制器，通過設(shè)置配置寄存器，可使微控制器工作于不同的時鐘模式，適用于多種時鐘產(chǎn)生方式。本實用新型的一些實施例提供的一種時鐘產(chǎn)生電路，包括用于選擇時鐘工作模式的配置寄存器、用于控制外部時鐘工作模式的工作模式控制電路、用于連接外部時鐘源的接口電路，還包括用于提供時鐘的外部時鐘源和/或內(nèi)部時鐘源；所述配置寄存器、工作模式控制電路、接口電路依次串聯(lián)，所述外部時鐘源與所述接口電路連接，所述內(nèi)部時鐘源與所述配置寄存器連接。本實用新型的一些實施例提供的一種《敖控制器，包括通過系統(tǒng)總線與中央處理器連接的用于選擇時鐘工作模式的配置寄存器、用于控制外部時鐘工作模式的工作模式控制電路、用于連接外部時鐘源的接口電路，還包括用于提供時鐘的外部時鐘源和/或內(nèi)部時鐘源；所述配置寄存器、工作模式控制電路、接口電路依次串聯(lián)，所述外部時鐘源與所述接口電路連接，所述內(nèi)部時鐘源與所述配置寄存器連接。本實用新型提供的實施例通過設(shè)置配置寄存器，選擇不同的振蕩模式，可實現(xiàn)兼容內(nèi)部時鐘源和各種外部時鐘源。另外，接口電路的工作相對獨立，在合理搭配外圍資源后，可集成到各種嵌入式系統(tǒng)、單片系統(tǒng)中，從而被廣泛應(yīng)用于消費電子、通信、衛(wèi)星定位、音頻和視頻等領(lǐng)域，擴展性和移植性強。圖1為本實用新型時鐘產(chǎn)生電路的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實用新型時鐘產(chǎn)生電路中外部時鐘源為晶體振蕩器或陶瓷諧振器的連接示意圖；示意圖；圖4示意圖；圖5為本實用新型時鐘產(chǎn)生電路中內(nèi)部時鐘源為內(nèi)部RC時鐘產(chǎn)生單元的連接示意圖；圖6為本實用新型微控制器的結(jié)構(gòu)示意圖。以下結(jié)合附圖和具體實施例進一步說明本實用新型的技術(shù)方案。具體實施方式圖1為本實用新型時鐘產(chǎn)生電路的實施例一結(jié)構(gòu)示意圖，如圖l所示，時鐘產(chǎn)生電路包括用于選擇時鐘工作模式的配置寄存器1、用于控制外部時鐘工作模式的工作模式控制電路2、用于連接外部時鐘源的接口電路3，還包括用于提供時鐘的外部時鐘源4和/或內(nèi)部時鐘源5;配置寄存器l、工作模式控制電路2、接口電路3依次串聯(lián)，外部時鐘源4與接口電路3連接，內(nèi)部時鐘源5與配置寄存器1連接。本實施例提供的時鐘產(chǎn)生電路既可以使用外部時鐘源，也可以使用內(nèi)部時鐘源。配置寄存器1通過控制信號線11和控制信號線33選擇是使用外部時鐘源還是使用內(nèi)部時鐘源，而且只能選擇一種時鐘源作為生成電路的時鐘輸入。若選擇外部時鐘源，則控制信號線11連接控制工作模式控制電路2，工作模式控制電路2通過控制信號22控制接口電路3，從而選中外部時鐘源4;若選則內(nèi)部時鐘源，則控制信號線33控制內(nèi)部時鐘源5;配置寄存器1為時鐘源提供工作配置模式。本實施例所提供的時鐘產(chǎn)生電路中外部時鐘源、內(nèi)部時鐘源可以單獨存在于電路中，為電路提供時鐘信號，也可以同時存在于電路中，但時鐘產(chǎn)生電路在具體使用中，只能選擇一種時鐘源為電路提供時鐘源信號。外部時鐘源可以晶體振蕩器、陶瓷諧振器或外部RC振蕩器之一或任意組合或外部時鐘源為接有外部輸入時鐘信號端子，外部時鐘信號通過端子直接輸入；內(nèi)部時鐘源可以為內(nèi)部RC時鐘產(chǎn)生單元，通過設(shè)置微控制器的配置寄存器，本實施例提供的時鐘產(chǎn)生電路可選擇不同的振蕩模式。設(shè)置配置寄存器，可得出八種振蕩模式，具體如表l所示。<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>由表l可知，配置寄存器的配置模式為1、2或3時，時鐘產(chǎn)生電路選擇外部時鐘源作為時鐘輸入，外部時鐘源可為晶體振蕩器或陶瓷諧振器。配置寄存器的配置模式為4時，時鐘產(chǎn)生電路選擇外部時鐘(頻率)直接輸入作為時鐘輸入。配置寄存器的配置模式為5或6時，時鐘產(chǎn)生電路選擇內(nèi)部時鐘源作為時鐘輸入，內(nèi)部時鐘源可以為內(nèi)部RC時鐘產(chǎn)生單元。配置寄存器的配置模式為7或8時，時鐘產(chǎn)生電路選擇外部RC振蕩器作為時鐘輸入。不同的外部時鐘源均通過接口電路接入到微控制器內(nèi)部，而對應(yīng)于不同的配置寄存器配置模式，接口電路的電路設(shè)計也不相同。本實施例中的配置寄存器還通過系統(tǒng)總線與中央處理器連接，中央處理器為配置寄存器下發(fā)指令配置工作模式，配置寄存器根據(jù)指令設(shè)置振蕩模式，工作模式控制電路再根據(jù)振蕩模式將時鐘源信號轉(zhuǎn)變?yōu)樗枰哂刑囟l率的時鐘信號，產(chǎn)生的時鐘信號傳輸給微處理器內(nèi)部或外部功能模塊使用。圖2為本實用新型時鐘產(chǎn)生電路中外部時鐘源為晶體振蕩器或陶資諧振器的連接示意圖。配置寄存器l根據(jù)實際需要生成的時鐘信號頻率的大小選擇配置模式，可選的配置模式為1、2或3。配置寄存器1通過控制信號線11連接控制工作模式控制電路2,工作模式控制電路2通過控制信號22控制接口電路3，從而選中外部時鐘源4，即晶體振蕩器或陶乾諧振器。圖中所示接口電路通過電阻Rf與一反相器并聯(lián)后，再與另一反相器串聯(lián)組成，其中0SC1、OSC2表示接口電路3的輸入端與輸出端，外部時鐘源通過接口電路3的輸入端0SC1輸入時鐘信號，控制模式控制電路2根據(jù)配置寄存器1的配置模式對輸入的時鐘信號進行控制，得到所需時鐘信號并輸入給內(nèi)部功能模塊。示意圖。配置寄存器l根據(jù)是否需要輸出時鐘信號供其他模塊使用而選擇配置模式，可選的配置模式為7或8。配置寄存器1通過控制信號線11連接控制工作模式控制電路2，工作模式控制電路2通過控制信號22控制接口電路3，從而選中外部時鐘源4，即外部RC振蕩器。若配置寄存器1選擇配置模式8，則外部RC振蕩器可四分頻輸出時鐘信號，供微控制器芯片外的其他模塊使用。圖4為本實用新型時鐘產(chǎn)生電路中外部時鐘源為外部輸入時鐘的連接示意圖。配置寄存器1的配置模式為4,配置寄存器1通過控制信號線11連接控制工作模式控制電路2，工作模式控制電路2通過控制信號22控制接口電路3，從而選中外部時鐘源4，即外部時鐘直4妄輸入。外部時鐘經(jīng)反相器處理后，通過接口電路3的輸入端OSCl直接輸入時鐘信號，接口電路3由一反相器組成，根據(jù)配置寄存器1的配置模式對輸入的時鐘信號進行控制，得到所需頻率的時鐘信號。以上為時鐘產(chǎn)生電路選擇外部時鐘源作為時鐘信號輸入的實施例，接口電路的工作相對獨立，在合理搭配外圍資源后，可集成到各種嵌入式系統(tǒng)、單片系統(tǒng)中，從而被廣泛應(yīng)用于消費電子、通信、衛(wèi)星定位、音頻和視頻等領(lǐng)域，擴展性和移植性強。當(dāng)配置寄存器1的配置模式為5或6時，即時鐘產(chǎn)生電路選擇內(nèi)部時鐘源5為內(nèi)部RC時鐘產(chǎn)生單元的振蕩模式時，還可以使用校正寄存器6修正內(nèi)部RC時鐘的頻率，校正寄存器6通過控制信號線連接內(nèi)部RC時鐘產(chǎn)生單元，從而對其生成的頻率進行一定的修正，以減小由于工藝誤差、溫度變化等引起的時鐘頻率偏移。對校正寄存器的校正位bit0bit7的設(shè)置如表2所示。表2<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>的配置位，缺省值為20h;bit6、bit7為粗調(diào)模式的配置位，缺省值都為0h。圖5為本實用新型時鐘產(chǎn)生電路中內(nèi)部時鐘源為內(nèi)部RC時鐘產(chǎn)生單元的連接示意圖。配置寄存器1的可選配置模式為5或6，配置寄存器l通過控制信號線33控制內(nèi)部RC時鐘產(chǎn)生單元，校正寄存器6通過設(shè)定校正位，通過控制信號線44控制內(nèi)部RC時鐘產(chǎn)生單元，從而對其生成的頻率進行一定的修正；若配置寄存器1選擇的配置模式為5，則根據(jù)振蕩模式僅產(chǎn)生內(nèi)部時鐘信號；若配置寄存器1選擇的配置模式為6,則內(nèi)部RC時鐘產(chǎn)生單元可四分頻輸出時鐘信號，直接通過電路的輸出端OSC2輸出，供微控制器芯片外的其他模塊使用。本實用新型提供的實施例通過設(shè)置微控制器的配置寄存器，選擇不同的振蕩模式，可實現(xiàn)兼容內(nèi)部時鐘源和各種外部時鐘源。圖6為本實用新型微處理器的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖所示，包括通過系統(tǒng)總線與中央處理器7連接的用于選擇時鐘工作模式的配置寄存器1、用于控制外部時鐘工作模式的工作模式控制電路2、用于連接外部時鐘源的接口電路3,還包括用于提供時鐘的外部時鐘源4和/或內(nèi)部時鐘源5;配置寄存器l、工作模式控制電路2、接口電路3依次串聯(lián)，外部時鐘源4與接口電路3連接，內(nèi)部時鐘源5與配置寄存器1連接。本實施例提供的型微處理器既可以使用外部時鐘源，也可以使用內(nèi)部時鐘源。中央處理器7通過系統(tǒng)總線下發(fā)指令對配置寄存器1的配置模式進行配置；配置寄存器1通過控制信號線11和控制信號線33選擇是使用外部時鐘源還是使用內(nèi)部時鐘源，而且只能選擇一種時鐘源作為微處理器的時鐘輸入。若選擇外部時鐘源，則控制信號線11連接控制工作模式控制電路2，工作模式控制電路2通過控制信號22控制接口電路3，從而選中外部時鐘源4;若選則內(nèi)部時鐘源，則控制信號線33控制內(nèi)部時鐘源5;配置寄存器1為時鐘源提供工作配置模式。本實施例所提供的微處理器可單獨使用外部時鐘源或內(nèi)部時鐘源，也可以同時使用，但微處理器在實際應(yīng)用中，只能選擇一種時鐘源為微處理器提供時鐘源信號。外部時鐘源可以晶體振蕩器、陶瓷諧振器或外部RC振蕩器之一或任意組合或外部時鐘源為接有外部輸入時鐘信號端子，外部時鐘信號通過端子直接輸入；內(nèi)部時鐘源可以為內(nèi)部RC時鐘產(chǎn)生單元，中央處理器通過設(shè)置配置寄存器的配置模式，可選擇不同的振蕩模式，適用于多種時鐘信號的產(chǎn)生。微處理器還可以使用校正寄存器6修正內(nèi)部RC時鐘的頻率，校正寄存器6通過控制信號線連接內(nèi)部RC時鐘產(chǎn)生單元，從而對其生成的頻率進行一定的修正，以減小由于工藝誤差、溫度變化等引起的時鐘頻率偏移。最后應(yīng)說明的是以上實施例僅用以說明本實用新型的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述實施例對本實用新型進行了詳細的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本實用新型各實施例技術(shù)方案的精神和范圍。權(quán)利要求1、一種時鐘產(chǎn)生電路，其特征在于，包括用于選擇時鐘工作模式的配置寄存器、用于控制外部時鐘工作模式的工作模式控制電路、用于連接外部時鐘源的接口電路，用于提供時鐘的外部時鐘源和/或內(nèi)部時鐘源；所述配置寄存器、工作模式控制電路、接口電路依次串聯(lián)，所述外部時鐘源與所述接口電路連接，所述內(nèi)部時鐘源與所述配置寄存器連接。2、根據(jù)權(quán)利要求l所述的時鐘產(chǎn)生電路，其特征在于所述外部時鐘源接有外部輸入時鐘信號端子。3、根據(jù)權(quán)利要求l所述的時鐘產(chǎn)生電路，其特征在于所述外部時鐘源為晶體振蕩器、陶瓷諧振器或RC振蕩器之一或任意組合。4、根據(jù)權(quán)利要求l所述的時鐘產(chǎn)生電路，其特征在于所述內(nèi)部時鐘源為RC時鐘產(chǎn)生單元。5、根據(jù)權(quán)利要求1至4所述的任一時鐘產(chǎn)生電路，其特征在于還包括用于修正內(nèi)部時鐘源頻率的校正寄存器，與所述內(nèi)部時鐘源連接。6、根據(jù)權(quán)利要求5所述的時鐘產(chǎn)生電路，其特征在于所述配置寄存器通過系統(tǒng)總線與中央處理器連接。7、一種微控制器，包括時鐘產(chǎn)生電路，其特征在于，所述時鐘產(chǎn)生電路包括用于選擇時鐘工作模式的配置寄存器、用于控制外部時鐘工作模式的工作模式控制電路、用于連接外部時鐘源的接口電路，用于提供時鐘的外部時鐘源和/或內(nèi)部時鐘源；所述配置寄存器、工作模式控制電路、接口電路依次串聯(lián)，所述外部時鐘源與所述接口電路連接，所述內(nèi)部時鐘源與所迷配置寄存器連接。8、根據(jù)權(quán)利要求7所述的微控制器，其特征在于，所述外部時鐘源接有外部輸入時鐘信號端子。9、根據(jù)權(quán)利要求7所述的微控制器，其特征在于所述外部時鐘源為晶體振蕩器、陶瓷諧振器或RC振蕩器之一或任意組合。10、根據(jù)權(quán)利要求7所述的微控制器，其特征在于所述內(nèi)部時鐘源為RC時鐘產(chǎn)生單元。11、根據(jù)權(quán)利要求7至10所述的任一微控制器，其特征在于還包括用于修正內(nèi)部時鐘源頻率的校正寄存器，與所述內(nèi)部時鐘源連接。12、根據(jù)權(quán)利要求ll所述的微控制器，其特征在于所述配置寄存器通過系統(tǒng)總線與中央處理器連接。專利摘要本實用新型涉及一種時鐘產(chǎn)生電路，包括用于選擇時鐘工作模式的配置寄存器、用于控制外部時鐘工作模式的工作模式控制電路、用于連接外部時鐘源的接口電路，還包括用于提供時鐘的外部時鐘源和/或內(nèi)部時鐘源；所述配置寄存器、工作模式控制電路、接口電路依次串聯(lián)，所述外部時鐘源與所述接口電路連接，所述內(nèi)部時鐘源與所述配置寄存器連接。還涉及一種包括上述時鐘產(chǎn)生電路的微控制器。本實用新型通過設(shè)置微控制器的配置寄存器，選擇不同的振蕩模式，適用于多種時鐘產(chǎn)生方式，且可實現(xiàn)兼容內(nèi)部時鐘源和各種外部時鐘源。文檔編號G06F1/04GK201084046SQ200720183008公開日2008年7月9日申請日期2007年9月25日優(yōu)先權(quán)日2007年9月25日發(fā)明者方賢貴,李浩沅,俊袁申請人:上海海爾集成電路有限公司