[發明專利]一種微控制器芯片中的時鐘多路控制單元

在審

• 申請號: 201611157036.6
• 申請日: 2016-12-15
• 公開（公告）號: CN106774632A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發明（設計）人: 萬上宏;葉媲舟;黎冰;涂柏生
• 申請（專利權）人: 深圳市博巨興實業發展有限公司
• 主分類號: G06F1/06
• 分類號: G06F1/06;G06F1/12
• 代理公司: 深圳力拓知識產權代理有限公司44313
• 代理人: 李偉

技術領域

本發明涉及一種控制單元，具體是一種微控制器芯片中的時鐘多路控制單元。

背景技術

在某些微控制器芯片中，微控制器內核的工作時鐘的選擇要在芯片的初始化配置時完成，在初始化配置后，不再允許時鐘切換，以避免芯片可能會因為時鐘切換時產生的毛刺而錯誤地工作。在另一些微控制器芯片中，為了避免時鐘切換時芯片錯誤地工作，在時鐘切換時，芯片內部相關的寄存器需要保持復位狀態。

發明內容

本發明的目的在于提供一種微控制器芯片中的時鐘多路控制單元，以解決上述背景技術中提出的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種微控制器芯片中的時鐘多路控制單元，芯片內部包括時鐘產生單元CLOCK、時鐘多路控制單元CKMUX以及微控制器內核MCU_CORE，所述時鐘產生單元CLOCK負責產生微控制器的三種不同頻率的工作時鐘，時鐘多路控制單元CKMUX負責完成從微控制器某一工作時鐘切換為另一工作時鐘的切換過程，微控制器內核MCU_CORE輸出的時鐘選擇信號ck0_sel、ck1_sel、ck2_sel用于控制時鐘的選擇，在某一時刻，這3個信號中只許有1個信號為高有效電平狀態，時鐘多路控制單元CKMUX時時刻刻監測著微控制器內核MCU_CORE輸出的3個時鐘選擇信號ck0_sel、ck1_sel、ck2_sel，當時鐘多路控制單元CKMUX監測到時鐘選擇信號的組合有變化時，將啟動內部時鐘切換過程，完成從之前工作時鐘切換至當前的工作時鐘的過程，時鐘多路控制單元CKMUX輸出的內核工作時鐘clk_mcu輸送至微控制器內核，作為微控制器內核的工作時鐘。

作為本發明進一步的方案：時鐘多路控制單元CKMUX內部包括對3路輸入時鐘的門控。

作為本發明再進一步的方案：對輸入時鐘clk0、clk1、clk2的門控分別通過3個2輸入與門來完成。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：本發明微控制器內核可以在應用場景中隨時從某一工作時鐘切換到另一工作時鐘，并且能夠保證時鐘信號在切換的過程中不出現毛刺，同時不存在競爭條件，以確保芯片內所有的寄存器不會因為時鐘信號上出現毛刺或者競爭而出現時序上的違背，導致微控制器芯片出現錯誤響應。本發明的優點還在于微控制器芯片能夠根據應用時的需要，在高頻工作時鐘與低頻工作時鐘之間隨時切換，從而使整個應用系統可能獲得更低的功耗。

附圖說明

圖1為本發明內部微控制器芯片方案框圖。

圖2為本發明內部微控制器芯片中的時鐘多路控制單元的工作原理示意圖。

具體實施方式

下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述。

請參閱圖1～2，本發明實施例中，一種微控制器芯片中的時鐘多路控制單元，芯片內部包括時鐘產生單元CLOCK、時鐘多路控制單元CKMUX以及微控制器內核MCU_CORE。

在微控制器芯片中有3種可選的時鐘頻率，分別是clk0、clk1、clk2。芯片的用戶可以根據需要選擇其中之一作為微控制器芯片的工作時鐘，或者在應用場景中，根據需要實時地在三者之中切換。時鐘產生單元CLOCK負責產生微控制器的三種不同頻率的工作時鐘。時鐘多路控制單元CKMUX負責完成從微控制器某一工作時鐘切換為另一工作時鐘的切換過程。微控制器內核MCU_CORE輸出的時鐘選擇信號ck0_sel、ck1_sel、ck2_sel用于控制時鐘的選擇，在某一時刻，這3個信號中只許有1個信號為高有效電平狀態。時鐘多路控制單元CKMUX時時刻刻監測著微控制器內核MCU_CORE輸出的3個時鐘選擇信號ck0_sel、ck1_sel、ck2_sel。當時鐘多路控制單元CKMUX監測到時鐘選擇信號的組合有變化時，將啟動內部時鐘切換過程，完成從之前工作時鐘切換至當前的工作時鐘的過程。時鐘多路控制單元CKMUX輸出的內核工作時鐘clk_mcu輸送至微控制器內核，作為微控制器內核的工作時鐘。