本发明专利技术涉及振荡器技术领域,公开了一种用于MCU内置的低速振荡器，包括时钟信号产生单元、频率测试单元、频率校准单元和输出单元；时钟信号产生单元分别向频率测试单元和输出单元输入时钟信号；频率测试单元基于输入的第二时钟信号对时钟信号进行测试，并向频率校准单元输入测试结果；频率校准单元基于测试结果调整时钟信号产生单元输出的时钟信号的频率大小，并在测试结果符合要求时向所述输出单元发送校准完成信号；输出单元接收到所述校准完成信号后输出时钟信号；在使用时，本发明专利技术通过频率测试单元和频率校准单元进行测试和校准，以此调整时钟信号产生单元输出的时钟信号的频率，从而可以确保本发明专利技术最终输出的时钟信号的精度。精度。精度。
【技术实现步骤摘要】
一种用于MCU内置的低速振荡器
[0001]本专利技术涉及振荡器
，具体涉及一种用于MCU内置的低速振荡器。
技术介绍
[0002]在MCU电路中，振荡器是极其重要的一部分，几乎所有的MCU电路都会配备有高速振荡器和低速振荡器。其中高速振荡器和带隙基准电路搭配来产生稳定性和精度都很好的主时钟信号，主时钟信号用于MCU电路的正常工作模式；低速振荡器一般用于产生副时钟信号，副时钟信号一般用于电路的低功耗模式。
[0003]对于不同的副时钟信号的精度需求，目前会通过环形振荡器和外置晶振这两种方式来产生副时钟信号。其中环形振荡器具有面积小、功耗低和启振快等优点，但是存在精度和稳定性差的缺点，因此环形振荡器大多用于看门狗时钟。而外置晶振就具有较高的精度和较好的稳定性等优点，但是其功耗较高，起振时间长，而且外接晶振导致成本增加。
技术实现思路
[0004]鉴于
技术介绍
的不足，本专利技术是提供了一种用于MCU内置的低速振荡器，所要解决的技术问题是目前没有一种高精度的低速振荡器。
[0005]为解决以上技术问题，本专利技术提供了如下技术方案：一种用于MCU内置的低速振荡器，包括时钟信号产生单元、频率测试单元、频率校准单元和输出单元；
[0006]所述时钟信号产生单元用于提供频率可调的时钟信号，所述时钟信号分别输入到所述频率测试单元和输出单元；
[0007]所述频率测试单元基于输入的第二时钟信号对所述时钟信号进行测试，并向所述频率校准单元输入测试结果，所述第二时钟信号的频率大于所述时钟信号的频率；
[0008]所述频率测试单元基于所述测试结果调整所述时钟信号产生单元输出的时钟信号的频率大小，并在所述测试结果符合要求时向所述输出单元发送校准完成信号；
[0009]所述输出单元接收到所述校准完成信号后输出所述时钟信号。
[0010]在某种实施方式中，所述时钟信号产生单元包括组成电流镜的MOS管N1、MOS管N2和MOS管N3；MOS管N1的栅极分别与MOS管N1的漏极、MOS管N2的栅极和MOS管N3的栅极电连接，为基准电压端；
[0011]MOS管N1的源极、MOS管N2的源极和MOS管N3的源极均接地；
[0012]MOS管N1的漏极通过电阻支路与电源端电连接，所述电阻支路包括多个串联的电阻，除与所述电源端电连接的电阻外，每个电阻两端并联有控制开关；所述频率校准单元通过控制所述控制开关的通断来调整输出的时钟信号的频率大小；
[0013]MOS管N2的漏极通过MOS管P1与电源端电连接，且通过电容C1接地；
[0014]MOS管N3的漏极通过MOS管P2与电源端电连接，且通过电容C2接地；
[0015]所述基准电压端分别与第一比较单元的负输入端和第二比较单元的负输入端电连接，所述第一比较单元的正输入端与MOS管N2的漏极电连接，所述第二比较单元的正输入
端与MOS管N3的漏极电连接；所述第一比较单元和第二比较单元均在正输入端的电压大于负输入端的电压时输出高电平信号，在正输入端的电压小于负输入端的电压时输出低电平信号；
[0016]所述第一比较单元的输出端与SR锁存器的S输入端电连接，所述第二比较单元的输出端与SR锁存器的D输入端电连接，所述SR锁存器的Q输出端分别与MOS管P2的栅极和第一反相单元的输入端电连接，所述第一反相单元的输出端分别与MOS管P1的栅极和第二反相单元的输入端电连接，所述第二反相单元的输出端输出时钟信号，所述第一反相单元和第二反相单元用于对输入的信号进行反相。
[0017]在某种实施方式中，所述MOS管N1、MOS管N2和MOS管N3的尺寸相同。
[0018]在某种实施方式中，在所述电阻支路中，沿所述电源端到MOS管N1的方向，上一个电阻的阻值是下一个电阻的阻值的两倍。
[0019]在某种实施方式中，所述SR锁存器包括第一与非门和第二与非门，所述第一与非门的第一输入端为所述SR触发器的S输入端，所述第一与非门的第二输入端与第二与非门的输出端电连接；
[0020]所述第二与非门的第一输入端与第一与非门的输出端电连接，所述第一与非门的输出端为SR锁存器的Q输出端，所述第二与非门的第二输入端为SR触发器的R输入端。
[0021]在某种实施方式中，所述频率测试单元包括第一计数器、第二计数器和寄存器，所述第一计数器对输入的第二时钟信号进行计数，所述寄存器用与存储第一计数器的计数值；所述第二计数器对输入的时钟信号进行计数，并在计数值达到预设值时控制所述寄存器将第一计数器的计数值发送给所述频率校准单元。
[0022]在某种实施方式中，所述频率校准单元通过逐次逼近法输出对时钟信号进行校准的校准值，所述校准值用于控制电阻支路中的控制开关的通断，将第一计数器的实际计数值作为B，将第一计数器的理想计数值作为M，将误差范围设置为
±
x％；
[0023]当M*(1
‑
x)％<B<M*(1+x)％时，所述频率校准单元输出所述校准完成信号；
[0024]当B<M*(1
‑
x)％时，所述频率校准单元增大所述校准值来降低时钟信号的频率，然后重新对时钟信号的频率进行校准，直至实际计数值B满足M*(1
‑
x)％<B<M*(1+x)％；
[0025]当B>M*(1+x)％时，所述频率校准单元降低所述校准值来增大时钟信号的频率，然后重新对时钟信号的频率进行校准，直至实际计数值B满足M*(1
‑
x)％<B<M*(1+x)％。
[0026]在某种实施方式中，当B<M*(1
‑
x)％时，所述频率校准单元每次将所述校准值加一来降低时钟信号的频率；当B>M*(1+x)％时，所述频率校准单元每次将所述校准值减一来增大时钟信号的频率。
[0027]在某种实施方式中，所述输出单元包括与门，所述与门的第一输入端接收所述校准完成信号，所述与门的第二输入端接收所述时钟信号。
[0028]本专利技术与现有技术相比所具有的有益效果是：本专利技术通过频率测试单元和频率校准单元进行测试和校准，以此调整时钟信号产生单元输出的时钟信号的频率，从而可以确保本专利技术最终输出的时钟信号的精度，而且通过输出单元可以只在让本专利技术在时钟信号的频率符合要求时才最终输出时钟信号。
附图说明
[0029]图1为本专利技术的结构示意图；
[0030]图2为本专利技术的时钟信号产生单元的电路图；
[0031]图3为本专利技术的电阻支路1的电路图；
[0032]图4为频率测试单元的结构示意图；
[0033]图5为图2相关节点的波形图。
具体实施方式
[0034]现在结合附图对本专利技术作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于MCU内置的低速振荡器，其特征在于，包括时钟信号产生单元、频率测试单元、频率校准单元和输出单元；所述时钟信号产生单元用于提供频率可调的时钟信号，所述时钟信号分别输入到所述频率测试单元和输出单元；所述频率测试单元基于输入的第二时钟信号对所述时钟信号进行测试，并向所述频率校准单元输入测试结果，所述第二时钟信号的频率大于所述时钟信号的频率；所述频率校准单元基于所述测试结果调整所述时钟信号产生单元输出的时钟信号的频率大小，并在所述测试结果符合要求时向所述输出单元发送校准完成信号；所述输出单元接收到所述校准完成信号后输出所述时钟信号。2.根据权利要求1所述的一种用于MCU内置的低速振荡器，其特征在于，所述时钟信号产生单元包括组成电流镜的MOS管N1、MOS管N2和MOS管N3；MOS管N1的栅极分别与MOS管N1的漏极、MOS管N2的栅极和MOS管N3的栅极电连接，为基准电压端；MOS管N1的源极、MOS管N2的源极和MOS管N3的源极均接地；MOS管N1的漏极通过电阻支路与电源端电连接，所述电阻支路包括多个串联的电阻，除与所述电源端电连接的电阻外，每个电阻两端并联有控制开关；所述频率校准单元通过控制所述控制开关的通断来调整输出的时钟信号的频率大小；MOS管N2的漏极通过MOS管P1与电源端电连接，且通过电容C1接地；MOS管N3的漏极通过MOS管P2与电源端电连接，且通过电容C2接地；所述基准电压端分别与第一比较单元的负输入端和第二比较单元的负输入端电连接，所述第一比较单元的正输入端与MOS管N2的漏极电连接，所述第二比较单元的正输入端与MOS管N3的漏极电连接；所述第一比较单元和第二比较单元均在正输入端的电压大于负输入端的电压时输出高电平信号，在正输入端的电压小于负输入端的电压时输出低电平信号；所述第一比较单元的输出端与SR锁存器的S输入端电连接，所述第二比较单元的输出端与SR锁存器的D输入端电连接，所述SR锁存器的Q输出端分别与MOS管P2的栅极和第一反相单元的输入端电连接，所述第一反相单元的输出端分别与MOS管P1的栅极和第二反相单元的输入端电连接，所述第二反相单元的输出端输出时钟信号，所述第一反相单元和第二反相单元用于对输入的信号进行反相。3.根据权利要求2所述的一种用于MCU内置的低速振荡器，其特征在于，所述MOS管N1、MOS管N2和MOS管N3的尺寸相同。4.根据权利要求2所述的一种用于MCU内置的低速振荡器，其特征在于，在所述电阻支路中，沿所述电源端到MOS管N1的方向，上一个电阻的阻值是...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙洋，
申请(专利权)人：无锡矽杰微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：
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