具有数字时钟源的微控制器制造技术

一种微控制器具有数值控制振荡器，所述数值控制振荡器接收主要时钟信号且经配置以提供所述微控制器的内部系统时钟。一种用于操作微控制器的方法执行以下步骤：从多个时钟信号选择主要时钟信号；将所述主要时钟信号馈送到数值控制振荡器；配置所述数值控制振荡器以产生数值控制时钟信号；及提供所述数值控制时钟信号作为所述微控制器的内部系统时钟。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利说明】具有数字时钟源的微控制器相关申请案交叉参考本申请案主张在2012年11月26日提出申请的标题为“具有数字时钟源的微控制器(MICROCONTROLLER WITH DIGITAL CLOCK SOURCE) ”的第 61/729，699 号美国临时申请案的权益，所述美国临时申请案的全文并入本文中。
本专利技术涉及微控制器，特定来说涉及具有集成时钟控制单元的微控制器。
技术介绍
大多数微控制器时钟方案是基于标准时钟的二进制除法器。举例来说，在常规微控制器产品上，假设16MHz的基本时钟可用作系统时钟。然而，特定来说针对低功率应用，用户可按比例缩减此频率。此外，可为外围装置供应从此系统时钟除以2"所导出的时钟信号，其中η>1。举例来说，在上文情况中，可针对系统时钟或从所述系统时钟所导出的其它时钟信号选择以下频率:MHz。这些可选择输出频率分别是基于的除法器。
技术实现思路
存在对数字时钟源(其可用作系统时钟及/或用作外围装置的时钟源或者其它用途)的具有较灵活可配置性的微控制器的需要。根据一实施例，一种微控制器可包括接收主要时钟信号且经配置以提供内部系统时钟的数值控制振荡器。根据另一实施例，所述数值振荡器可接收参考时钟r(x)及数值q且提供输出时钟，其中所述数值由寄存器提供。根据另一实施例，所述输出时钟f(q) =r(x)*A;其中A为数值振荡器传递函数。根据另一实施例，所述系统时钟可用以操作所述微控制器的中央处理核心。根据另一实施例，可从所述内部系统时钟导出至少一个其它内部时钟。根据另一实施例，所述微控制器可进一步包括用以提供第二内部时钟的另一数值控制振荡器。根据另一实施例，所述微控制器可包括选择单元，所述选择单元可操作以从至少一个内部时钟信号及至少一个外部时钟信号选择所述主要时钟信号。根据另一实施例，所述数值控制振荡器可包括:加法器，其具有与增量寄存器耦合的第一输入；及累加器，其通过使输入与所述累加器的输出耦合且使输出与所述累加器的第二输入耦合的所述主要时钟信号计时，其中所述累加器的溢位输出提供所述内部系统时钟信号。根据另一实施例，所述微控制器可进一步包括多路复用器，所述多路复用器接收多个时钟信号且经控制以选择所述多个时钟信号中的一者作为所述主要时钟信号。根据另一实施例，所述增量寄存器被缓冲。根据另一实施例，所述微控制器可进一步包括具有与所述溢出输出耦合的第一输入及接收所述主要时钟信号的第二输入的“与”门，其中所述“与”门的输出提供所述系统时钟。根据另一实施例，所述微控制器可进一步包括接收所述数值控制振荡器的所述输出以及多个外部及内部时钟信号的多路复用器，其中所述多路复用器由配置寄存器控制以选择所述内部时钟。根据另一实施例，所述主要时钟可由所述微控制器的内部振荡器提供。根据另一实施例，所述内部振荡器可为具有数字修整能力的RC振荡器。根据另一实施例，一种用于操作微控制器的方法可包括:从多个时钟信号选择主要时钟信号；将所述主要时钟信号馈送到数值控制振荡器；配置所述数值控制振荡器以产生数值控制时钟信号；及提供所述数值控制时钟信号作为所述微控制器的内部系统时钟。根据所述方法的另一实施例，所述数值振荡器可接收参考时钟r (x)及数值q且提供输出时钟，其中所述数值由寄存器提供。根据所述方法的另一实施例，所述输出时钟f (q)=r(x)*A ;其中A为数值振荡器传递函数。根据所述方法的另一实施例，所述数值振荡器传递函数可包括选自加法、乘法、除法、减法及对数函数的运算。根据所述方法的另一实施例，所述系统时钟可用以操作所述微控制器的中央处理核心。根据所述方法的另一实施例，可从所述内部系统时钟导出至少一个其它内部时钟。根据所述方法的另一实施例，所述数值控制振荡器可执行以下步骤:将增量值加到累加器，其中所述累加器是通过使输入耦合的所述主要时钟信号计时；及通过所述累加器产生提供所述内部系统时钟信号的溢出输出信号。根据所述方法的另一实施例，所述方法可进一步执行以下步骤:提供多个外部及内部时钟信号；及选择所述多个外部及内部时钟信号中的一者或所述数值控制振荡器的所述输出信号作为所述内部系统时钟。根据所述方法的另一实施例，所述主要时钟可由所述微控制器的内部振荡器提供。根据所述方法的另一实施例，所述内部振荡器可为具有数字修整能力的RC振荡器。【附图说明】图1展示用作系统时钟源的数值控制振荡器的示范性框图；图2根据各种实施例的时钟控制电路的第一实施例的框图；图3根据各种实施例的时钟控制电路的另一实施例的框图；图4展示微控制器的时钟选择电路；【具体实施方式】根据各种实施例，不同类型的芯片上时钟外围装置可用以提供可编程时钟源。举例来说，根据各种实施例的数值控制振荡器(NCO)可用作数字源时钟提供者。根据各种实施例，数值控制振荡器是具有两个输入(参考时钟r(x)及数值q)的模块。图1展示嵌入于(举例来说)微控制器的系统时钟电路10中的此种类属数值振荡器20。数值控制振荡器20接收参考时钟r (x)及可存储于配置寄存器40 (举例来说，与所述NCO相关联的特殊功能寄存器)中的数值q。输入到所述模块中的数值q对所述参考时钟执行操作以提供输出频率f(q)。因此，f(q) =r(x)*A;A是数值振荡器传递函数。所述传递函数可像加法一样简单。然而，可实施其它函数，例如加法、减法、乘法、除法、对数或任何其它数学函数。在以下实例中，使用简单加法器来形成数值控制振荡器。然而，如上文所定义的数值控制振荡器可具有用以提供如上文所陈述的数值控制时钟信号的其它函数。在图1中，数值控制振荡器20的输出信号被馈送到多路复用器30，多路复用器30可接收可在内部产生或可从外部源馈送的一或多个其它时钟信号。或者，外部组件(例如晶体)可控制内部振荡器电路以提供这些额外时钟信号中的一者。多路复用器30可(举例来说)从非易失性配置寄存器接收控制信号以选择时钟源中的一者作为系统时钟。在上文实例中，参考时钟r(x)可优选地为信号时钟I或时钟2中的一者。此外，可提供额外多路复用器以从多个内部及/或外部时钟信号选择参考时钟。因此，NCO 20可用以提供(举例来说)微控制器的系统时钟。举例来说，作为外围装置，已知NCO给用户提供固定工作循环的频率控制输出。举例来说，微控制器PIC10F320包括用以产生具有固定工作循环的信号或提供脉冲宽度控制的NCO外围装置。然后可将此信号用于其中使用所述微控制器的应用中。然而，根据各种实施例，此数值控制振荡器也可用以提供系统时钟。因此，由所述NCO形成的时钟信号可应用于微控制器的系统时钟。所述系统时钟是驱动微控制器模块的操作的时钟。所述系统时钟通常是从模拟时钟源(例如可为内部振荡器或外部振荡器的主振荡器)导出。根据各种实施例，然后将主微控制器振荡器的主要时钟信号结合到所述NCO中，然后所述NCO根据其输出驱动所述系统时钟。所述NCO是对其中时钟源往往是模拟解决方案(举例来说，内部RC振荡器、晶体振荡器等)的问题的数字解决方案。此外，根据各种实施例，存在要解决的两种需要。一种需要是通过NCO外围装置实现的可以数字方式控制的可变时钟源。另一种需要是微控制器的内部时钟频率是二进制倍数，因此较大频率之间的步长大小随着频率增加而越来越本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种微控制器，其包括：数值控制振荡器，其接收主要时钟信号且经配置以提供内部系统时钟。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖恩·斯蒂德曼，法尼·杜芬哈格，
申请(专利权)人：密克罗奇普技术公司，
类型：发明
国别省市：美国;US