本發(fā)明涉及一種提供時鐘源的電路，尤其是一種適用于引信控制專用電路的時鐘源自動管理電路。

背景技術(shù)：
隨著信息化要求的不斷提高，電子技術(shù)越來越多地被用于引信結(jié)構(gòu)中，使得引信逐漸由機械式引信為主發(fā)展到以非接觸式的電子引信為主，為實現(xiàn)引信功能而設(shè)計的控制專用電路成為了引信的控制核心單元，使得引信的功能和應(yīng)用越來越有效、靈活。引信控制專用集成電路因為具有小體積、低功耗、高可靠性等特點，不僅可作為高時間精度、高可靠性的定時自毀控制器件，也可作為電子引信的控制核心，實現(xiàn)引信的目標探測、邏輯處理、目標攻擊、定時自毀及自失能等功能。采用控制專用集成電路是實現(xiàn)長延時定時引信功能的最好方法。延遲時間由時鐘信號振蕩頻率和分頻級數(shù)確定。同樣，根據(jù)延遲時間和分檔需要，還可以設(shè)計出不同時鐘頻率和分頻倍數(shù)的計時電路，從而滿足引信各種不同定時時間的需要。從引信使用環(huán)境分析，引信控制集成電路有以下幾方面的要求，由于定時時間可能很長，幾天或幾個月都有可能，而設(shè)備的電源有限，這樣就要求一是功耗要低，二是定時精度要高，否則經(jīng)過長時間的漂移，累積誤差越來越大，造成功能離散性太大而無法使用。此外引信使用的環(huán)境千差萬別，其中很特殊的一個方面是要能承受高過載。如彈藥受膛內(nèi)慣性力的作用，出膛瞬間過載達到8000-15000g。如果用于侵徹彈藥的引信，在工作過程中需要承受更高的過載，甚至可能達到30000-50000g。在這種環(huán)境下首當(dāng)其沖受影響的就是時鐘源，高精度、低功耗和耐高過載是面臨的主要問題。因此引信控制集成電路最核心的一個技術(shù)就是時鐘源本身的設(shè)計與時鐘源的管理。集成電路中時鐘源的實現(xiàn)有多種方法。RC振蕩器結(jié)構(gòu)簡單，穩(wěn)定性高，使用靈活，尤其承受過載的性能很好，但是其溫度特性不高，如果要提高溫度特性，必須進行溫度補償，增加更多的結(jié)構(gòu)，相應(yīng)的功耗增大。若采用晶體振蕩實現(xiàn)分頻式延時，誤差極小，簡單可靠、定時精確高，但是晶體振蕩器由于內(nèi)部的石英本身可靠性有限，在沖擊和一定過載和振動情況下會造成損傷，嚴重時影響功能。如專利號為200820157771.1的專利《一種時鐘產(chǎn)生電路》，其設(shè)計包括基準電路、充放電電流產(chǎn)生電路、充放電時鐘產(chǎn)生電路、基準電壓電路。這個專利能夠改善時鐘頻率隨溫度變化大的問題，但是這個專利的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，內(nèi)部用了很多晶體管和電子，不可避免會帶來比較大的功耗，主要用于電能計量領(lǐng)域，不適合低功耗引信控制電路。專利號為200320111039.8的專利《全數(shù)字溫度補償晶體振蕩器單片集成塊》，其主要用于通訊領(lǐng)域中的數(shù)字溫度補償振蕩器，由溫度傳感器、AD/DA轉(zhuǎn)換器、存儲器、串并轉(zhuǎn)換及控制器、緩沖器、數(shù)字濾波器、分頻器、穩(wěn)壓器、變?nèi)莨堋⒕w諧振器等組成，它用數(shù)字電路將溫度變化轉(zhuǎn)換成電壓變化，再經(jīng)過溫度補償由電壓變化自動穩(wěn)定晶體頻率，達到溫度補償?shù)哪康?。雖然這種結(jié)構(gòu)具有溫度－頻率特性好，體積小，功耗低等優(yōu)點，但是由于內(nèi)部集成了較多的模塊，并且還有AD、DA這種單元，模塊種類多而復(fù)雜，不適合引信時鐘源高可靠性的要求。片上振蕩器也是近年來發(fā)展的一種結(jié)構(gòu)，工藝兼容性是一個主要問題，通常會用到高精度的電阻等，當(dāng)然也有與大規(guī)模集成電路工藝兼容的，如公開號為CN202889288U的專利《基于CMOS工藝實現(xiàn)的高精度片上時鐘振蕩器》，采用頻率電壓轉(zhuǎn)換電路、積分電路、壓控振蕩器形成閉環(huán)控制振蕩回路，從而減小工藝偏差的影響。采用電流自動修調(diào)，溫度補償電流源，保證了較好的溫度特性。但是這種結(jié)構(gòu)一經(jīng)工藝加工，頻率便確定了，無法進行更改，需要其他的頻率，則要重新設(shè)計，成本高。目前許多單片機內(nèi)部的時鐘均有晶體振蕩器和RC振蕩器，或者片上的振蕩器，有些是共用的2-3個引腳，有的是分別獨立引出引腳，但是不論哪種情況，在一種應(yīng)用環(huán)境時只能選擇其中之一，接了晶體只能用晶體振蕩源，接了RC只能用RC振蕩源。如果選擇了使用片上的振蕩源，那么外部的晶體和RC振蕩都不能再用，在使用的過程中不能進行轉(zhuǎn)換。上述各種振蕩方案都只能滿足引信對振蕩源的某個要求，不能滿足引信使用環(huán)境對其控制集成電路振蕩源的全部要求。而引信的使用環(huán)境決定了不同振蕩源的管理必須自動進行，絕不可人為操作。因此，需要設(shè)計一種新的時鐘源自動管理電路，使其能夠自動切換而為引信提供時鐘源，并滿足引信的其他需求。

技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是提供一種能夠根據(jù)環(huán)境自動切換振蕩源，且功耗較低、耐高過載的高精度時鐘源自動管理電路。為達到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種時鐘源自動管理電路，包括晶體振蕩器、RC振蕩器、輸出時鐘信號的時鐘選擇模塊、設(shè)置有延時時間并提供延時信號的RC延時器、設(shè)置有停振延時時間并提供停振延時時間信號的延時監(jiān)測模塊、振蕩判斷管理模塊、存儲有振蕩狀態(tài)信息并據(jù)此提供振蕩狀態(tài)信號的振蕩狀態(tài)寄存器、根據(jù)所述的振蕩狀態(tài)信號對所述的晶體振蕩器或所述的RC振蕩器供電的加電控制模塊；所述的晶體振蕩器的輸出端、所述的RC延時器的輸出端、所述的延時監(jiān)測模塊的輸出端、所述的振蕩狀態(tài)寄存器的輸出端分別與所述的振蕩判斷管理模塊的輸入端相連接，所述的振蕩判斷管理模塊還具有輸入振蕩器選擇信號的振蕩器選擇引腳，所述的振蕩判斷管理模塊的輸出端與所述的振蕩狀態(tài)寄存器相連接，所述的振蕩狀態(tài)寄存器的輸出端還與所述的RC延時器的輸入端、所述的時鐘選擇模塊的輸入端、所述的加電控制模塊的輸入端相連接，所述的加電控制模塊的輸出端分別與所述的晶體振蕩器的輸入端和所述的RC振蕩器的輸入端相連接，所述的晶體振蕩器的輸出端和所述的RC振蕩器的輸出端分別與所述的時鐘選擇模塊的輸入端相連接，所述的時鐘選擇模塊的輸出端為所述的時鐘源自動管理電路的輸出端；所述的時鐘源自動管理電路采用的控制方法為：（1）所述的晶體振蕩器或所述的RC振蕩器輸出振蕩信號；①當(dāng)所述的振蕩器選擇信號有效時，所述的時鐘源自動管理電路進入固定選擇狀態(tài)：所述的振蕩判斷管理模塊控制所述的RC振蕩器加電振蕩而輸出振蕩信號、所述的晶體振蕩器不加電振蕩；②當(dāng)所述的振蕩器選擇信號無效時，所述的時鐘源自動管理電路進入自動選擇狀態(tài)：所述的振蕩判斷管理模塊控制所述的振蕩狀態(tài)寄存器產(chǎn)生不同的振蕩狀態(tài)信號，所述的加電控制模塊根據(jù)所述的振蕩狀態(tài)信號向所述的晶體振蕩器或所述的RC振蕩器供電而使其輸出振蕩信號；Ⅰ、所述的時鐘源自動管理電路上電時，所述的振蕩判斷管理模塊控制更改所述的振蕩狀態(tài)寄存器中的振蕩狀態(tài)信息回復(fù)初始值，從而控制所述的加電控制模塊僅向所述的晶體振蕩器供電；此時，所述的RC延時器啟動計時，并在達到所述的延時時間時向所述的振蕩判斷管理模塊輸出所述的延時信號；在所述的延時時間內(nèi)，若所述的晶體振蕩器起振并輸出振蕩信號，則所述的振蕩判斷管理模塊使所述的振蕩狀態(tài)寄存器中的振蕩狀態(tài)信息保持不變，若所述的晶體振蕩器未起振或起振后又停振，則振蕩判斷管理模塊使所述的振蕩狀態(tài)寄存器中的振蕩狀態(tài)信息改變?yōu)榈谝粻顟B(tài)值，從而控制所述的加電控制模塊同時向所述的RC振蕩器和所述的晶體振蕩器供電，所述的RC振蕩器輸出振蕩信號；Ⅱ、所述的RC振蕩器加電后，所述的延時監(jiān)測模塊啟動計時，并在達到所述的停振延時時間時向所述的振蕩判斷管理模塊輸出所述的停振延時信號；在所述的停振延時時間內(nèi)，若所述的晶體振蕩器起振并輸出振蕩信號，則所述的振蕩判斷管理模塊使所述的振蕩狀態(tài)寄存器中的振蕩狀態(tài)信息回復(fù)初始值，從而控制所述的加電控制模塊僅向所述的晶體振蕩器供電；在所述的停振延時時間內(nèi)，若所述的晶體振蕩器未起振，則所述的振蕩判斷管理模塊使所述的振蕩狀態(tài)寄存器中的振蕩狀態(tài)信息改變?yōu)榈诙顟B(tài)值，從而控制所述的加電控制模塊僅向所述的RC振蕩器保持供電、向所述的晶體振蕩器停止供電，所述的RC振蕩器輸出振蕩信號；（2）所述的時鐘選擇模塊將所述的振蕩信號輸出而成為時鐘信號。所述的RC振蕩器包括依次連接的六級反相器，第一級所述的反相器和第二級所述的反相器之間連接有RS觸發(fā)器。所述的晶體振蕩器通過單穩(wěn)態(tài)電路與所述的振蕩判斷管理模塊相連接。所述的單穩(wěn)態(tài)電路包括D觸發(fā)器、兩個反相器、與非門、高電平延時電路、低電平延時電路；所述的晶體振蕩器的輸出端經(jīng)一個所速度反相器與所述的D觸發(fā)器的cl端相連接，復(fù)位信號經(jīng)另一反相器連接至所述的與非門的一個輸入端，所述的與非門的輸出端與所述的D觸發(fā)器的R端相連接，所述的D觸發(fā)器的Q端分為兩條支路，一條支路經(jīng)所述的高電平延時電路而連接至所述的與非門的另一個輸入端，另一條支路經(jīng)所述的低電平延時電路而形成其輸出端。所述的RC延時器中設(shè)定的延時時間長于所述的晶體振蕩器的必要起振時間和穩(wěn)定時間之和。由于上述技術(shù)方案運用，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點：本發(fā)明解決了在引信專用控制電路使用的復(fù)雜環(huán)境中，自動進行時鐘源切換的問題，不僅可以在高過載的條件下保證電路的正常工作，而且確保器件在非極端的條件下均采用高精度的時鐘源工作，保證了定時時間的精度。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡捷，功能明確，移植方便，工藝兼容性好，是目前最適宜于引信專用控制電路的時鐘源。附圖說明附圖1為本發(fā)明的時鐘源自動管理電路的原理框圖。附圖2為本發(fā)明的時鐘源自動管理電路的RC振蕩器的結(jié)構(gòu)示意圖。附圖3為本發(fā)明的時鐘源自動管理電路的單穩(wěn)態(tài)電路的結(jié)構(gòu)示意圖。附圖4為本發(fā)明的時鐘源自動管理電路的單穩(wěn)態(tài)電路中個點的波形示意圖。具體實施方式下面結(jié)合附圖所示的實施例對本發(fā)明作進一步描述。實施例一：參見附圖1所示。一種應(yīng)用于引信控制專用電路中的時鐘源自動管理電路，包括晶體振蕩器、RC振蕩器、時鐘選擇模塊、RC延時器、延時監(jiān)測模塊、振蕩判斷管理模塊、振蕩狀態(tài)寄存器、加電控制模塊。其中，時鐘選擇模塊用于輸出時鐘信號；RC延時器中設(shè)置有延時時間并提供延時信號；延時監(jiān)測模塊中設(shè)置有停振延時時間并提供停振延時時間信號；振蕩狀態(tài)寄存器中存儲有振蕩狀態(tài)信息并據(jù)此提供振蕩狀態(tài)信號；加電控制模塊根據(jù)振蕩狀態(tài)信號對晶體振蕩器或RC振蕩器供電。具體的，晶體振蕩器的輸出端、RC延時器的輸出端、延時監(jiān)測模塊的輸出端、振蕩狀態(tài)寄存器的輸出端分別與振蕩判斷管理模塊的輸入端相連接；振蕩判斷管理模塊還具有輸入振蕩器選擇信號的振蕩器選擇引腳；振蕩判斷管理模塊的輸出端與振蕩狀態(tài)寄存器相連接。振蕩狀態(tài)寄存器的輸出端還與RC延時器的輸入端、時鐘選擇模塊的輸入端、加電控制模塊的輸入端相連接。加電控制模塊的輸出端分別與晶體振蕩器的輸入端和RC振蕩器的輸入端相連接。晶體振蕩器的輸出端和RC振蕩器的輸出端分別與時鐘選擇模塊的輸入端相連接，時鐘選擇模塊的輸出端為時鐘源自動管理電路的輸出端。其中，RC振蕩器包括依次連接的六級反相器，第一級反相器和第二級反相器之間連接有RS觸發(fā)器，如附圖2所示。晶體振蕩器通過單穩(wěn)態(tài)電路與振蕩判斷管理模塊相連接。如附圖3和附圖4所示，單穩(wěn)態(tài)電路包括D觸發(fā)器、兩個反相器、與非門、高電平延時電路delay1（延時10μs左右）、低電平延時電路delay2（延時90μs左右）；晶體振蕩器的輸出端經(jīng)一個所速度反相器與D觸發(fā)器的cl端相連接，復(fù)位信號經(jīng)另一反相器連接至與非門的一個輸入端，與非門的輸出端與D觸發(fā)器的R端相連接，D觸發(fā)器的Q端分為兩條支路，一條支路經(jīng)高電平延時電路delay1而連接至與非門的另一個輸入端，另一條支路經(jīng)低電平延時電路delay2而形成其輸出端。時鐘源自動管理電路采用的控制方法概括為：首先，晶體振蕩器或RC振蕩器輸出振蕩信號；然后，時鐘選擇模塊將振蕩信號輸出而成為時鐘信號。其中，“晶體振蕩器或RC振蕩器輸出振蕩信號”包括兩種情況：振蕩器選擇信號有效和振蕩器選擇信號無效。當(dāng)振蕩器選擇信號有效（即為高電平）時，時鐘源自動管理電路進入固定選擇狀態(tài)。在該固定選擇狀態(tài)下，振蕩判斷管理模塊使晶體振蕩器的STOP端為高電平，故而晶體振蕩器不加電振蕩，而使RC振蕩器的控制端也為高電平，故而RC振蕩器加電振蕩而輸出振蕩信號。而當(dāng)振蕩器選擇信號無效時，時鐘源自動管理電路進入自動選擇狀態(tài)。在該自動選擇狀態(tài)下，振蕩判斷管理模塊控制振蕩狀態(tài)寄存器產(chǎn)生不同的振蕩狀態(tài)信號，加電控制模塊根據(jù)振蕩狀態(tài)信號向晶體振蕩器或RC振蕩器供電而使其輸出振蕩信號。具體的，時鐘源自動管理電路上電時，振蕩判斷管理模塊中的上電復(fù)位電路產(chǎn)生的復(fù)位信號控制更改振蕩狀態(tài)寄存器中的振蕩狀態(tài)信息回復(fù)初始值00，此時，控制加電控制模塊僅向晶體振蕩器供電，準備起振，而RC振蕩器不加電。在向晶體振蕩器加電的同時，RC延時器啟動計時。RC延時器中設(shè)置有長于晶體振蕩器的必要起振時間和穩(wěn)定時間之和的延時時間（例如300ms），該延時時間可由外部RC網(wǎng)絡(luò)調(diào)整。當(dāng)達到延時時間時，RC延時器向振蕩判斷管理模塊輸出一上升沿的延時信號。在延時時間內(nèi)，若晶體振蕩器起振并輸出振蕩信號，則其首先通過單穩(wěn)態(tài)電路產(chǎn)生一高電平，上升沿時如果檢測到單穩(wěn)態(tài)電路產(chǎn)生的直流電平信號，表明晶體振蕩器已經(jīng)起振，晶體不振蕩標識為0，振蕩判斷管理模塊使振蕩狀態(tài)寄存器中的振蕩狀態(tài)信息保持00不變，則加電控制模塊仍僅向晶體振蕩器供電使其輸出振蕩信號，而RC振蕩器不加電。此時，時鐘選擇模塊選擇晶體振蕩器輸出的振蕩信號作為時鐘信號。若晶體振蕩器未起振或起振后又停振，則振蕩判斷管理模塊使振蕩狀態(tài)寄存器中的振蕩狀態(tài)信息改變?yōu)榈谝粻顟B(tài)值01，從而控制加電控制模塊同時向RC振蕩器和晶體振蕩器供電，此時時鐘選擇模塊選擇RC振蕩器輸出的振蕩信號作為時鐘信號。RC振蕩器加電時，延時監(jiān)測模塊啟動計時。延時監(jiān)測模塊中設(shè)定有停振延時時間，如10s。當(dāng)達到停振延時時間時，延時監(jiān)測模塊向振蕩判斷管理模塊輸出停振延時信號。在停振延時時間內(nèi)，若晶體振蕩器起振，則其通過單穩(wěn)態(tài)電路輸出一上升沿并輸出振蕩信號，則10sec起振標識為1，振蕩判斷管理模塊使振蕩狀態(tài)寄存器中的振蕩狀態(tài)信息由第一狀態(tài)值01回復(fù)初始值00，從而控制加電控制模塊僅向晶體振蕩器供電，關(guān)閉RC振蕩器。在停振延時時間內(nèi)，若晶體振蕩器未起振，則振蕩判斷管理模塊使振蕩狀態(tài)寄存器中的振蕩狀態(tài)信息由第一狀態(tài)值01改變?yōu)榈诙顟B(tài)值11，且無條件維持這種狀態(tài)，從而控制加電控制模塊僅向RC振蕩器永久保持供電，而向晶體振蕩器永久停止供電。時鐘選擇模塊選擇RC振蕩器輸出的振蕩信號作為時鐘信號。本發(fā)明采用雙模振蕩結(jié)構(gòu)，即同時采用晶體振蕩器和RC振蕩器，阻容外接，本設(shè)計中的振蕩頻率均以32768Hz為例，當(dāng)然其他頻率類似。晶體振蕩器的振蕩結(jié)構(gòu)采用通常的結(jié)構(gòu)，即由一個晶體振蕩控制端和兩個連接晶體的輸入端構(gòu)成。晶體振蕩控制端在低電平時，振蕩器加電振蕩；在控制端為高電平，振蕩器不加電，輸出為低電平。這種結(jié)構(gòu)在使用中穩(wěn)定，而且元件少。RC振蕩器是將常規(guī)的兩級反相器加電容形成的正反饋改變?yōu)榱壏聪嗥骷与娙菪纬烧答?，所以反饋網(wǎng)絡(luò)的放大倍數(shù)要大得多；另外，還加了RS觸發(fā)器，提高翻轉(zhuǎn)速度。RC振蕩器電路優(yōu)點：因為放大級數(shù)多，電路起振速度快，起振可靠。另外，由于帶RS觸發(fā)器使得電路在中間放大狀態(tài)，NMOS管與PMOS管同時導(dǎo)通的過程時間很短，所以電路起振時的功耗電流小。當(dāng)然由于電路的級數(shù)多，在反饋網(wǎng)絡(luò)中，極點多，高次諧波分量多，所以本電路只適宜做低頻振蕩器。如果將本發(fā)明的電路用做產(chǎn)生高頻電路，那么相應(yīng)的RC振蕩器的結(jié)構(gòu)需要更換。單穩(wěn)態(tài)電路中，高電平延時10μs左右，低電平延時90μs左右，相當(dāng)于振蕩周期的2至3倍之間，這樣如果時鐘停振3個周期時，則單穩(wěn)定態(tài)出現(xiàn)了低電平。由于本電路采用了許多異步時序控制，對產(chǎn)生時鐘信號的晶體振蕩判斷標識信號要注意抗干擾措施，即對毛刺產(chǎn)生的干擾不受影響，電路設(shè)計中這些標識信號采用D觸發(fā)器進行鎖存，以保證標識信號的干凈。為了保證電路在復(fù)雜的時鐘環(huán)境下可靠工作，電路設(shè)計時要注意信號的封鎖與放開。在單穩(wěn)態(tài)電路設(shè)計時，要防止輸出上的毛刺，由于寄存器的鎖存作用，高電平延時電路delay1的毛刺無妨；而低電平延時電路delay2的毛刺危險，通過采用施密特結(jié)構(gòu)消除了低電平延時電路delay2的低電平延時電路delay2產(chǎn)生的毛刺。該時鐘源自動管理電路采用兩個自動切換的晶體和RC振蕩器結(jié)構(gòu)，構(gòu)建方便；單穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)對振蕩的狀態(tài)自動判定；采用延遲進行毛刺的消除，能夠避免誤判。上述實施例只為說明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點，其目的在于讓熟悉此項技術(shù)的人士能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實施，并不能以此限制本發(fā)明的保護范圍。凡根據(jù)本發(fā)明精神實質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。