增強具有高精度時鐘的電子設(shè)備的穩(wěn)定性的裝置和方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及增強具有高精度時鐘的電子設(shè)備的穩(wěn)定性的裝置和方法。特別地，公開了一種用于電子設(shè)備的控制器，包括：控制核，配置用于產(chǎn)生用于控制電子設(shè)備的操作的信號；內(nèi)部時鐘源，耦合至控制核，配置用于向控制核提供高速內(nèi)部HSI時鐘信號以作為驅(qū)動信號；以及至少一個時敏組件，耦合至獨立于控制器的外部時鐘源，配置用于接收由外部時鐘源產(chǎn)生的高速外部HSE時鐘信號以作為驅(qū)動信號。還公開了驅(qū)動此類控制器的方法。根據(jù)本發(fā)明的實施例，能夠兼顧高時鐘精度要求與穩(wěn)定性和魯棒性要求。
【專利說明】增強具有高精度時鐘的電子設(shè)備的穩(wěn)定性的裝置和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明總體上涉及電子設(shè)備控制器領(lǐng)域，更具體地，涉及用于增強具有高精度時鐘的電子設(shè)備的穩(wěn)定性的裝置和方法。
【背景技術(shù)】
[0002]對于電子設(shè)備而言，穩(wěn)定性和魯棒性是重要的方面。存在用于衡量電子設(shè)備或系統(tǒng)穩(wěn)定性的過程。例如，電磁兼容性(Electro Magnetic Compatibility,EMC)測試過程被用于衡量電子設(shè)備或系統(tǒng)在其電磁環(huán)境中符合要求運行并且不對其環(huán)境中的任何設(shè)備產(chǎn)生無法忍受的電磁干擾的能力。一般而言，EMC測試包括兩個方面的要求:一方面是指電子系統(tǒng)在正常運行過程中對所在環(huán)境產(chǎn)生的電磁干擾不應超過一定的限值；另ー方面是指電子系統(tǒng)對于所在環(huán)境中存在的電磁干擾應當具有一定程度的抗擾度，即電磁敏感性。又如，靜電釋放(Electro-Static Discharge, ESD)測試過程被用于從靜電釋放以及靜電防護等角度衡量電子設(shè)備的穩(wěn)定性。
[0003]在實踐中，出于成本控制等方面的考慮，很多電子設(shè)備或系統(tǒng)采用低成本微控制器單元(Microcontroller Unit, MCU),例如不具有內(nèi)嵌鎖相環(huán)(PLL)的微控制器。這種MCU通常采用獨立于MCU的外部高速時鐘(例如，外部高精度石英晶體)來驅(qū)動MCU核。外部時鐘能夠提供相對較高的時鐘精度，但是卻可能降低宿主設(shè)備的整體穩(wěn)定性和/或魯棒性，導致設(shè)備難以甚至無法通過EMC測試和/或ESD測試。
[0004]例如，在EMC測試中，電快速瞬變脈沖群抗擾度(Electrical Fast Transient/Burst, EFT/B)測試是ー個重要的內(nèi)容，用于驗證電子設(shè)備對諸如來自切換瞬態(tài)過程的各種類型瞬變騷擾的抗擾度。很多國家和/或地區(qū)制定了關(guān)于EFT/B的定量標準。例如，根據(jù)中國國家標準，對于例如單相電表的設(shè)備，必須通過±4千伏(KV)的EFT/B測試。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，采用外部高速時鐘信號驅(qū)動MCU核的電子設(shè)備往往難以通過EFT/B測試。
[0005]與此相対，如果采用MCU的內(nèi)部時鐘源(例如，MCU的內(nèi)部振蕩器產(chǎn)生的時鐘信號)來驅(qū)動MCU核，通?？梢蕴岣哒麄€設(shè)備的穩(wěn)定性，從而比較容易通過EMC測試、ESD測試等衡量電子設(shè)備穩(wěn)定性的測試。然而，MCU的內(nèi)部時鐘往往無法滿足時鐘精度方面的要求?？梢岳斫猓讴`個數(shù)字設(shè)備或者含MCU的系統(tǒng)中，通常存在對時鐘精度具有較高要求的組件，它們可被稱為時敏(time-sensitive)組件。例如,作為實時時鐘(Real-Time Clock,RTC)的校準源，需要在-40°C?85°C的溫度范圍上達到±5ppm的精度。又如，MCU中用于精確計時的計時器、計數(shù)器等組件也需要高于其他組件的時鐘精度。
[0006]這樣，目前電子設(shè)備的MCU中存在著兩難的境況。一方面，如果采用MCU外部的高速時鐘信號驅(qū)動MCU核和時敏組件，能夠滿足高時鐘精度的要求，但是難以確保設(shè)備的高穩(wěn)定性/魯棒性。另ー方面，如果采用MCU內(nèi)部的高速時鐘信號驅(qū)動MCU核和時敏組件，能夠提高設(shè)備的穩(wěn)定性/魯棒性從而比較容易地通過諸如EMC測試、ESD測試之類的測試過程，但是可能無法滿足高時鐘精度方面的要求。
[0007]因此，本領(lǐng)域中需要一種增強具有高精度時鐘的電子設(shè)備的穩(wěn)定性的裝置和方法，能夠同時滿足設(shè)備穩(wěn)定性要求和高時鐘精度要求，從而克服上述缺陷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]為此，本發(fā)明的實施方式提供用于增強具有高精度時鐘的電子設(shè)備的穩(wěn)定性的裝置和方法。
[0009]在本發(fā)明的ー個方面，提供一種用于電子設(shè)備的控制器。該控制器包括:控制核；內(nèi)部時鐘源；以及至少ー個時敏組件?？刂坪笋詈现猎搩?nèi)部時鐘源,配置為由該內(nèi)部時鐘源產(chǎn)生的高速內(nèi)部HSI時鐘信號驅(qū)動。至少ー個時敏組件耦合至獨立于控制器的外部時鐘源，配置為由該外部時鐘源產(chǎn)生的高速外部HSE時鐘信號驅(qū)動。
[0010]在本發(fā)明的另一方面，提供一種用于驅(qū)動電子設(shè)備的控制器的方法，該控制器包括控制核和至少ー個時敏組件。該方法包括:利用控制器的內(nèi)部時鐘源產(chǎn)生的高速內(nèi)部HSI時鐘信號驅(qū)動控制核；以及利用獨立于控制器的外部時鐘源產(chǎn)生的高速外部HSE時鐘信號驅(qū)動至少ー個時敏組件。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]通過參考附圖閱讀下文的詳細描述，本發(fā)明的上述以及其他目的、特征和優(yōu)點將變得易于理解。在附圖中，以示例性而非限制性的方式示出了本發(fā)明的若干實施例，其中:
[0012]圖1A和圖1B示出了已經(jīng)使用的電子設(shè)備控制器100A和100B的示意性結(jié)構(gòu)框圖；
[0013]圖2示出了根據(jù)本發(fā)明一個示例性實施例的用于電子設(shè)備的控制器200的示意性結(jié)構(gòu)框圖；
[0014]圖3示出了根據(jù)本發(fā)明另ー示例性實施例的用于電子設(shè)備的控制器300的示例性結(jié)構(gòu)框圖；
[0015]圖4示出了根據(jù)本發(fā)明另ー示例性實施例的用于電子設(shè)備的控制器400的示意性結(jié)構(gòu)框圖；
[0016]圖5示出了根據(jù)本發(fā)明一個示例性實施例的用于電子設(shè)備的控制器500的示意性結(jié)構(gòu)框圖；
[0017]圖6示出了根據(jù)本發(fā)明另ー示例性實施例的用于電子設(shè)備的控制器600的示意性結(jié)構(gòu)框圖；以及
[0018]圖7示出了根據(jù)本發(fā)明一個示例性實施例的用于驅(qū)動電子設(shè)備的控制器的方法700的示意性流程圖。
[0019]在各個附圖中，相同或?qū)臉颂柋聿幌嗤驅(qū)牟糠帧?br> 【具體實施方式】
[0020]下面將參考附圖中示出的若干示例性實施方式來描述本發(fā)明的原理和精神。應當理解，給出這些實施方式僅僅是為了使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠更好地理解進而實現(xiàn)本發(fā)明，而并非以任何方式限制本發(fā)明的范圍。
[0021]本發(fā)明各個實施例的總體思路是:取代利用控制器的高速外部(HSE)時鐘信號或者高速內(nèi)部(HSI)時鐘信號統(tǒng)一地驅(qū)動控制核和時敏組件二者，允許控制核和時敏組件由獨立的時鐘信號分別驅(qū)動。特別地，在本發(fā)明的實施例中，可以利用MCU中的內(nèi)部時鐘源(例如，RC振蕩器)產(chǎn)生的高速內(nèi)部時鐘信號來驅(qū)動MCU核，而利用獨立于MCU的外部時鐘源產(chǎn)生的高速外部時鐘信號來驅(qū)動時敏組件。以此方式，既可以滿足時敏組件對于時鐘精度的要求，又可以同時確保電子設(shè)備的較高穩(wěn)定性和魯棒性(從而相對容易地通過EMC測試、ESD測試等測試過程)。
[0022]出于說明和示例之目的，在下文詳細描述中可能會參考微控制器単元(MCU)作為電子設(shè)備控制器的示例。然而，這僅僅是示例性的而非限制性的。任何目前已知或者將來開發(fā)的用于控制電子設(shè)備操作的控制器均可以與本發(fā)明的實施例結(jié)合使用，包括但不限干:微控制器、通用處理器、專用處理器，等等。
[0023]另外，下文使用的“組件A耦合至組件B”之類的表述是指組件A通過任何適當?shù)臋C制而連接至組件B。經(jīng)耦合的組件A和B之間可以可選地相互通信或者說傳遞信號。此夕卜，在此使用的術(shù)語“耦合”包括直接耦合(即，組件A與組件B之間不存在另ー組件C)，也包括間接耦合(即，A耦合至另ー組件C，組件C轉(zhuǎn)而耦合至組件B)。
[0024]首先參考圖1A和圖1B，其示出了已被使用的電子設(shè)備控制器100A和100B的示意性結(jié)構(gòu)框圖。更具體地，在圖1A所示的配置中，控制器100A(例如，MCU)包括控制核IOlA(例如，MCU核)，其可配置用于控制宿主設(shè)備的操作。此外，控制器100A還包括至少ー個時敏組件102A，它是控制器100A中對于時鐘精度要求比較高的組件。時敏組件102A的示例包括計時器、計數(shù)器，等等。如圖1A所示，控制器100A的控制核IOlA和時敏組件102A二者均由控制器100A中的內(nèi)部時鐘源103A產(chǎn)生的高速內(nèi)部(HSI)時鐘信號驅(qū)動。內(nèi)部時鐘源103A例如可以是阻容(RC)振蕩器，也可以是晶體振蕩器等其他類型的振蕩器，或者可以是能夠充當內(nèi)部時鐘源的其他任何適當器件。在這樣的配置中，可以比較容易地通過EMC測試(特別地，EFT/B測試)和ESD測試等。然而，由于RC振蕩器等器件產(chǎn)生的時鐘精度通常較低(例如，誤差為±1% )，因此可能無法滿足時敏組件102A的時鐘精度要求。
[0025]參見圖1B，其示出了已被使用的另ー配置的控制器100B。圖1B中的控制核IOlB和時敏組件102B分別類似于圖1A中的控制核100A和時敏組件102A。然而，在圖1B所示的配置中，控制核IOlB和時敏組件102B 二者均由獨立于控制器100B的外部時鐘源104B所產(chǎn)生的高速外部(HSE)時鐘信號驅(qū)動。外部時鐘源104B的示例包括晶體,例如石英晶體或者陶瓷晶體；也可是能夠產(chǎn)生高速精確時鐘的任何其他器件。當然，在外部時鐘源104B與控制核IOlB和/或時敏組件102B之間可以存在其他組件。不同于圖1A的配置，在圖1B所示的配置中，控制器100B在高時間精度方面的要求能夠得到較好的滿足。然而，這種配置的弊端在干，外部時鐘源104B的特性導致宿主設(shè)備可能無法通過EMC測試、ESD測試之類衡量電子設(shè)備穩(wěn)定性的測試過程。
[0026]參見圖2，其示出了根據(jù)本發(fā)明一個示例性實施例的用于電子設(shè)備控制器200的示意性結(jié)構(gòu)框圖。如圖所示，根據(jù)本發(fā)明的實施例，用于電子設(shè)備或系統(tǒng)(未示出)的控制器200包括控制核201。例如，在控制器200是MCU的情況下，控制核201可以是MCU核。在操作中，控制核201被配置用于產(chǎn)生用于控制宿主電子設(shè)備的操作的各種信號。此外，控制器200還包括至少ー個時敏組件202 (盡管圖中僅示出了ー個，但是實際數(shù)目可以是任意的)，例如用于精確計時或者技術(shù)的計時器或者計數(shù)器，等等。
[0027]此外，如圖2所示，根據(jù)本發(fā)明的實施例，控制器200還包括耦合至控制核201的內(nèi)部時鐘源203，可配置用于產(chǎn)生高速內(nèi)部(HSI)時鐘信號。例如，在某些示例性實施例中，內(nèi)部時鐘源203可以是RC振蕩器。這僅僅是示例性的，目前已知或者將來開發(fā)的其他任何適當?shù)钠骷伎梢耘c本發(fā)明的實施例結(jié)合使用。
[0028]在操作中，內(nèi)部時鐘源203配置用于根據(jù)控制器200的要求而產(chǎn)生適當?shù)腍SI時鐘信號?？刂坪?01配置為從內(nèi)部時鐘源203接收HSI時鐘信號并且由該HSI時鐘信號驅(qū)動。不同于圖1A和圖1B中所示的配置，時敏組件202并非由內(nèi)部時鐘源203產(chǎn)生的HSI時鐘信號驅(qū)動，而是耦合至獨立于控制200的外部時鐘源204。在操作中，外部時鐘源204被配置用于根據(jù)控制器200的要求而產(chǎn)生適當?shù)腍SE時鐘信號。通常，由外部時鐘源204產(chǎn)生的HSE時鐘信號在精度方面優(yōu)于內(nèi)部時鐘源203產(chǎn)生的HSI時鐘信號?？刂破?00中的時敏組件202配置為接收由外部時鐘源204產(chǎn)生的HSE時鐘信號，并且由該HSE時鐘信號驅(qū)動。
[0029]此外，控制器200中還可以包括至少ー個非時敏組件(圖中未示出)。與時敏組件202相比，這些非時敏組件對時鐘精度的要求相對不高。根據(jù)本發(fā)明的某些實施例，可以利用內(nèi)部時鐘源203產(chǎn)生的HSI時鐘信號來驅(qū)動這些非時敏組件中的ー個或多個。
[0030]在圖2所示的配置中，控制器200的控制核201配置為由內(nèi)部時鐘源203產(chǎn)生的HSI時鐘信號驅(qū)動；同時，至少ー個時敏組件202配置為由獨立于控制器200的外部時鐘源204產(chǎn)生的、精度更高的HSE時鐘信號驅(qū)動。以此方式，不但能夠確保時敏組件202對時鐘精度的較高要求，而且能夠使控制器200及其宿主設(shè)備整體上具有較高的穩(wěn)定性和魯棒性，從而順利通過EMC測試、ESD測試等各種衡量電子設(shè)備穩(wěn)定性的測試過程。
[0031]現(xiàn)在參考圖3，其示出了根據(jù)本發(fā)明另ー示例性實施例的用于電子設(shè)備的控制器300的示例性結(jié)構(gòu)框圖。在圖3中示出的控制器300是上文描述的控制器200的一種可選變形。具體而言，控制器300包含的控制核301、時敏組件302、內(nèi)部時鐘源303和外部時鐘源304分別對應于參考圖2描述的控制核201、時敏組件202、內(nèi)部時鐘源203和外部時鐘源204，這里不再贅述其功能和操作。
[0032]控制器300與控制器200的區(qū)別在于:外部時鐘源304不是直接耦合至時敏組件302，而是通過控制器300中包括信號調(diào)整器305耦合至時敏組件302。在實踐中，出于性能和成本等方面的考慮，通常例如可以使用石英晶體或者陶瓷晶體充當外部時鐘源304?？梢岳斫?，此時由外部時鐘源304產(chǎn)生的信號通常不是方波形式，而是例如正弦波等其他形式。另ー方面，時敏組件302則可能需要由方波形式的時鐘信號來驅(qū)動。為此，信號調(diào)整器305可配置用于將從外部時鐘源304接收到的信號調(diào)整為方波形式，從而形成饋送至時敏組件302的最終HSE時鐘信號。根據(jù)本發(fā)明的實施例，例如可以采用適當?shù)木w振蕩器來充當信號調(diào)整器305。當然，這僅僅是示例性的，任何具有信號調(diào)整功能的器件均可與本發(fā)明的實施例結(jié)合使用。
[0033]現(xiàn)在參考圖4，其示出了根據(jù)本發(fā)明另ー示例性實施例的用于電子設(shè)備的控制器400的示例性結(jié)構(gòu)框圖。在圖4中示出的控制器400是上文描述的控制器200的另ー種可選變形。具體而言，控制器400包含的控制核401、時敏組件402、內(nèi)部時鐘源403和外部時鐘源404分別對應于參考圖2描述的控制核201、時敏組件202、內(nèi)部時鐘源203和外部時鐘源204，這里不再贅述其功能和操作。
[0034]控制器400相對于控制器200的區(qū)別在于:外部時鐘源404不是直接耦合至時敏組件402，而是經(jīng)由控制器400的管腳406和407而耦合至時敏組件402。圖4所示的配置主要是為了使本發(fā)明的實施例適用于無法直接支持在此描述的配置的那些已有控制器。
[0035]具體而言，某些已有控制器(例如，STM8S/L等)不支持將諸如計時器之類的時敏組件直接耦合至產(chǎn)生HSE時鐘信號的外部時鐘源。根據(jù)本發(fā)明的實施例，可以在控制器中提供附加的管腳，用以將來自外部時鐘源的HSE時鐘信號饋送至時敏組件的管腳，進而引入時敏組件。以此方式，可以提升對已有控制器的兼容性。
[0036]應當理解，根據(jù)具體實現(xiàn)，作為中間耦合機制的管腳可以是任意數(shù)目，并不限于圖4中所示的兩個。還應理解，盡管在圖4中將管腳406和407示為處于控制器400的內(nèi)部，但是這僅僅是示意性的。在實際實現(xiàn)中，管腳可以位于例如控制器的任意適當位置，例如邊緣或外國。而且，管腳之間的耦合可以通過控制器400的外圍引線來實現(xiàn)。
[0037]特別地，圖3和圖4所示的實施例可以結(jié)合使用，這樣的示例性實施例在圖5中示出。具體而言，在圖5所示的實施例中，外部時鐘源504產(chǎn)生的信號被饋送至控制器500中的信號調(diào)整器505，其類似于上文結(jié)合圖3描述的信號調(diào)整器305。信號調(diào)整期505將接收到的信號調(diào)整為方波形式以用作HSE時鐘信號。該HSE時鐘信號繼而被引至控制器500的第一管腳506。第一管腳506轉(zhuǎn)而通過控制器500的外圍引線將HSE時鐘信號饋送至第二管腳507，以用于驅(qū)動時敏組件502。
[0038]下面參考圖6，其示出了根據(jù)本發(fā)明又一示例性實施例的用于電子設(shè)備的控制器600的示意性結(jié)構(gòu)框圖。圖6中示出并且在此描述的控制器600是上文描述的控制器200的又一可選變形。具體而言，控制器600包含的控制核601、時敏組件602、內(nèi)部時鐘源603和外部時鐘源604分別對應于參考圖2描述的控制核201、時敏組件202、內(nèi)部時鐘源203和外部時鐘源204，這里不再贅述其功能和操作。
[0039]特別地，在圖6所示的示例中，時敏組件602包括計時器(當然還可以包括其他時敏組件)用于進行高精度計時等目的。在操作中，此類計時器可以產(chǎn)生高精度的計時信號?？刂破?00相對于控制器200的主要區(qū)別在于:控制器600還包括校準器605，其耦合在內(nèi)部時鐘源603與作為時敏組件的計時器602之間，配置用于利用計時器602產(chǎn)生的高精度計時信號對內(nèi)部時鐘源603進行校準。通過利用由HSE時鐘信號驅(qū)動的計時器所產(chǎn)生的高精度計時信號對內(nèi)部振蕩器603 (例如，RC振蕩器)進行校準，可以顯著改善HSI時鐘信號的精度。已經(jīng)證明，以此方式處理的HSI時鐘精度對于大多數(shù)應用目的而言已經(jīng)足夠好。
[0040]應當理解，上文分別參考圖2到圖6所描述的實施例并不是相互排斥的。相反，這些實施例中的任意兩個或更多實施例可以自由組合實現(xiàn)。這樣實現(xiàn)的控制器同樣落入本發(fā)明的范圍之內(nèi)。
[0041]還應當理解，上文參考圖2到圖6描述的控制器可以利用各種方式實現(xiàn)。例如，在某些實施方式中，控制器可以被實現(xiàn)為集成電路(IC)芯片或?qū)Ｓ眉呻娐?ASIC)芯片?？刂破饕部梢詫崿F(xiàn)為片上系統(tǒng)(SOC)、現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)，等等。特別地，控制器中包含的各種組件可以被集成在單個芯片上，也可以位于彼此分離的不同芯片上，本發(fā)明的范圍在此方面不受限制。實際上，現(xiàn)在已知或者將來開發(fā)的其他方式都是可行的。
[0042]下面參考圖7，其示出了根據(jù)本發(fā)明一個示例性實施例的用于驅(qū)動電子設(shè)備的控制器的方法700的示意性流程圖。該電子設(shè)備包括控制核和至少ー個時敏組件。
[0043]如圖7所述，方法700開始之后，在步驟S701，利用控制器(例如，上文參考圖2_圖6描述的任何控制器)的內(nèi)部時鐘源(例如，上文參考圖2-圖6描述的任何內(nèi)部時鐘源)產(chǎn)生的高速內(nèi)部(HSI)時鐘信號驅(qū)動控制器的控制核(例如，上文參考圖2-圖6描述的任何控制核)。根據(jù)本發(fā)明的實施例，可以使用例如RC振蕩器來充當內(nèi)部時鐘源。
[0044]接下來，在步驟S702，利用獨立于控制器的外部時鐘源(例如，上文參考圖2-圖6描述的任何外部時鐘源)產(chǎn)生的高速外部(HSE)時鐘信號驅(qū)動控制器的至少ー個時敏組件(例如，上文參考圖2-圖6描述的任何時敏組件)。
[0045]根據(jù)本發(fā)明的實施例，可以使用例如晶體(例如，石英晶體、陶瓷晶體，等等)來充當外部時鐘源。此時，根據(jù)某些實施例，控制器內(nèi)部可以具有ー個或多個信號調(diào)整器(例如，上文參考圖3和圖5描述的信號調(diào)整器305和505)。信號調(diào)整器例如可以是晶體振蕩器。在這樣的實施例中，在步驟S702處，可以利用信號調(diào)整器對外部時鐘源產(chǎn)生的信號進行調(diào)整以使其具有方波形式。經(jīng)過調(diào)整的方波信號繼而作為HSE時鐘信號被饋送至時敏組件。
[0046]另外，根據(jù)某些實施例，由外部時鐘源產(chǎn)生的HSE時鐘信號可以經(jīng)由控制器的管腳(例如，上文參考圖4和圖5描述的管腳)被饋送至時敏組件。以此方式，本發(fā)明的實施例可適用于那些不支持將時敏組件與外部時鐘源直接連接的控制器，從而提高對現(xiàn)有設(shè)備的兼容性。
[0047]接下來，方法700可以進行到可選的步驟S703，在此利用HSI時鐘信號驅(qū)動控制器中的至少ー個非時敏組件，即，對時鐘精度要求較低的那些組件。
[0048]在控制器中的時敏組件包括計時器的實施例中，方法700繼而可以進行到可選的步驟S704，在此利用計時器產(chǎn)生的高精度計時信號對內(nèi)部時鐘源進行校準。以此方式，可以改善由內(nèi)部時鐘源產(chǎn)生的HSI時鐘信號的精度。
[0049]方法700在步驟S704之后結(jié)束。
[0050]應當理解，方法700中示出的步驟僅僅是示意性的。例如，這些步驟可以按照不同的順序執(zhí)行甚至并行執(zhí)行。此外，方法700可以包括附加的步驟，替換某些步驟，或者省略某些步驟。
[0051]上文已經(jīng)結(jié)合若干具體實施例闡釋了本發(fā)明的精神和原理。不同于利用控制器的HSE時鐘源或者HSI時鐘源統(tǒng)一地驅(qū)動控制核和時敏組件二者，在本發(fā)明的實施例中，允許控制核和時敏組件由獨立的時鐘信號分別驅(qū)動。具體而言，在本發(fā)明的實施例中，可以利用控制器中的內(nèi)部時鐘源所產(chǎn)生的高速內(nèi)部時鐘來驅(qū)動控制核，同時利用獨立于控制器的外部時鐘源所產(chǎn)生的高速外部時鐘來驅(qū)動時敏組件。以此方式，既可以滿足電子設(shè)備的高時鐘精度要求，又可以確保電子設(shè)備或系統(tǒng)整體上具有較高的穩(wěn)定性和魯棒性。
[0052]本發(fā)明所涉及的設(shè)備及其模塊可以由諸如超大規(guī)模集成電路或門陣列、諸如邏輯芯片、晶體管等的半導體、或者諸如現(xiàn)場可編程門陣列、可編程邏輯設(shè)備等的可編程硬件設(shè)備的硬件電路實現(xiàn)。備選地或附加地，本發(fā)明的實施例也可以通過固件實現(xiàn)。
[0053]應當注意，盡管在上文詳細描述中提及了設(shè)備的若干裝置或子裝置，但是這種劃分僅僅并非強制性的。實際上，根據(jù)本發(fā)明的實施方式，上文描述的兩個或更多裝置的特征和功能可以在ー個裝置中具體化。反之，上文描述的ー個裝置的特征和功能可以進ー步劃分為由多個裝置來具體化。
[0054]還應注意，在結(jié)構(gòu)框圖中示出的各個框之間的連線僅僅表示組件之間的耦合關(guān)系或者信息在組件之間的傳輸方向，并非一定代表組件之間的實際連接。相反，根據(jù)實際的實現(xiàn)手段，組件之間的耦合可以通過各種適當?shù)姆绞綄崿F(xiàn)。本發(fā)明的范圍在此方面不受限制。
[0055]此外，盡管在附圖中以特定順序描述了本發(fā)明方法的操作，但是，這并非要求或者暗示必須按照該特定順序來執(zhí)行這些操作，或是必須執(zhí)行全部所示的操作才能實現(xiàn)期望的結(jié)果。相反，流程圖中描繪的步驟可以改變執(zhí)行順序。附加地或備選地，可以省略某些步驟，將多個步驟合并為ー個步驟執(zhí)行，和/或?qū)ⅸ`個步驟分解為多個步驟執(zhí)行。
[0056]雖然已經(jīng)參考若干【具體實施方式】描述了本發(fā)明，但是應該理解，本發(fā)明并不限于所公開的【具體實施方式】。本發(fā)明g在涵蓋所附權(quán)利要求的精神和范圍內(nèi)所包括的各種修改和等同布置。所附權(quán)利要求的范圍符合最寬泛的解釋，從而包含所有這樣的修改及等同結(jié)構(gòu)和功能。
【權(quán)利要求】
1.一種用于電子設(shè)備的控制器，包括: 控制核； 內(nèi)部時鐘源；以及 至少ー個時敏組件， 其中所述控制核耦合至所述內(nèi)部時鐘源，配置為由所述內(nèi)部時鐘源產(chǎn)生的高速內(nèi)部HSI時鐘信號驅(qū)動，以及 其中所述至少一個時敏組件耦合至獨立于所述控制器的外部時鐘源，配置為由所述外部時鐘源產(chǎn)生的高速外部HSE時鐘信號驅(qū)動。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制器，還包括至少ー個非時敏組件，耦合至所述內(nèi)部時鐘源，并且配置為由所述HSI時鐘信號驅(qū)動。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制器，其中所述外部時鐘源包括晶體，所述控制器還包括: 信號調(diào)整器，耦合在所述至少一個時敏組件與所述晶體之間，配置用于將所述晶體產(chǎn)生的信號調(diào)整為方波形式以用作所述HSE時鐘信號。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的控制器，其中所述信號調(diào)整器包括晶體振蕩器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制器，其中所述HSE時鐘信號經(jīng)由耦合在所述外部時鐘源與所述至少一個時敏組件之間的至少ー個管腳被饋送至所述至少ー個時敏組件。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制器，其中所述至少ー個時敏組件包括計時器，所述控制器還包括: 校準器，耦合在所述內(nèi)部時鐘源與所述計時器之間，配置用于利用所述計時器產(chǎn)生的計時信號對所述內(nèi)部時鐘源進行校準。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制器，其中所述內(nèi)部時鐘源包括阻容RC振蕩器。
8.一種用于驅(qū)動電子設(shè)備的控制器的方法，所述控制器包括控制核和至少ー個時敏組件，所述方法包括: 利用所述控制器的內(nèi)部時鐘源產(chǎn)生的高速內(nèi)部HSI時鐘信號驅(qū)動所述控制核；以及利用獨立于所述控制器的外部時鐘源產(chǎn)生的高速外部HSE時鐘信號驅(qū)動所述至少一個時敏組件。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，還包括: 利用所述HSI時鐘信號驅(qū)動所述控制器中的至少ー個非時敏組件。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中所述外部時鐘源包括晶體，所述方法還包括: 利用所述控制器中的信號調(diào)整器將所述晶體產(chǎn)生的信號調(diào)整為方波形式以用作所述HSE時鐘信號。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中所述信號調(diào)整器包括晶體振蕩器。
12.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中利用獨立于所述控制器的外部時鐘源產(chǎn)生的HSE時鐘信號驅(qū)動所述至少ー個時敏組件包括: 將所述HSE時鐘信號經(jīng)由所述控制器的至少ー個管腳饋送至所述至少ー個時敏組件。
13.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中所述至少ー個時敏組件包括計時器，所述方法還包括: 利用所述計時器產(chǎn)生的計時信號對所述內(nèi)部時鐘源進行校準。
14.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中所述內(nèi)部時鐘源包括阻容RC振蕩器。
【文檔編號】G06F1/04GK103529903SQ201210236423
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2012年7月2日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月2日
【發(fā)明者】尹志光, 馬宗超, 陳閩林 申請人:世意法（北京）半導體研發(fā)有限責任公司, 國網(wǎng)電力科學研究院